[오피니언뉴스=김상혁 기자] 해외시장조사업체 IHS에 따르면 전 세계 전기차 배터리 시장은 매년 약 25%의 평균 성장률을 보일 전망이다. 이에 따라 지난해 25조원 규모였던 전기차 배터리 시장은 2025년 약 182조원에 이를 것으로 보인다. 이는 같은 기간 169조원이 예상되는 메모리반도체 시장보다도 큰 수준이다.

전기차 배터리 시장은 지난해 중-일-한의 삼각구도였다. 중국의 CATL이 글로벌 출하량의 27.9%인 32.5GWh를 생산해 1위를 차지했고, 일본의 파나소닉이 28.1GWh를 생산하며 24.1%의 점유율로 2위를 차지했다. 그리고 한국 기업인 LG화학, 삼성SDI, SK이노베이션이 각각 3위(12.3GWh·9.0%), 5위(4.2GWh·3.9%), 10위(1.9GWh·1.2%)에 이름을 올렸다.

그런데 올해 들어 순서에 큰 변화가 감지됐다. 지난해 13.1%였던 국내 전기차 배터리 3사의 글로벌 시장 합계 점유율이 사상 처음으로 30%를 넘어섰고, LG화학이 CATL을 제치고 2위로 올라섰다. 삼성SDI도 4위로, SK이노베이션도 7위로 뛰어올랐다.

스위스 투자은행 UBS에 따르면 향후 5개의 상위 업체가 글로벌 시장의 80%를 차지할 것으로 예측했다. 국내 전기차 배터리 기업들은 세계 시장 점유율 확대를 위해 생산 설비 확장에 열을 올리고 있다. 특히 전기차 배터리 생산 격전지로 부상한 유럽에서 경쟁이 더욱 치열해질 전망이다.

이와 함께 전기차 리튬이온 배터리를 구성하는 4대 소재인 양극재, 음극재, 전해액, 분리막 등 관련 부품·소재도 주목받고 있다. 국내 주요 그룹사들과 소재 업체들은 투자와 M&A를 통해 사업을 강화하고 있다.

◆ LG화학, 국내 전기차 배터리 업계의 맏형

글로벌 전기차 배터리 시장에 두각을 나타내는 기업은 세 곳이다. 중국의 CATL, 일본의 파나소닉, 그리고 한국의 LG화학이다. 

LG화학의 전기차 배터리 개발은 1995년 리튬이온 배터리 개발로 시작한 전지사업본부가 도맡아 하고 있다. 현재 한국, 중국, 유럽, 미국에서 전기차 배터리를 생산 중이다. 이중 한국 오창공장은 핵심 생산기술의 허브로 한국 수주 물량 대응 및 전체적인 물량 조절 기능을 담당한다.

시장조사업체 SNE리서치에 따르면 LG화학은 지난해 글로벌 전기차 배터리 사용량 기준 12.3GWh, 점유율 10.5%로 중국의 BYD를 제치고 3위에 자리했다.

그리고 올해 1월 점유율이 22.9%로 급격히 상승해 중국 CATL을 끌어내리고 2위로 올라섰다. 사용량은 1.67GWh로 전년 동기에 비해 137.4%나 증가했다. 주로 르노 조에, 아우디 E-트론 EV, 현대 코나 EV 등의 판매가 급증하면서 이 같은 결과가 나온 것으로 분석된다.

지난해 LG화학은 28조1830억원의 매출을 기록했다. 이중 전지부문 매출은 전년 대비 28% 성장한 8조3503억원으로 집계됐다.

이는 미국의 글로벌 1위 전기차 업체 테슬라와 맞손을 잡은 것이 컸다.

작년 8월 테슬라는 중국 상하이 공장에서 생산하는 전기차 모델3에 들어갈 배터리를 LG화학으로부터 공급받기로 결정했다. 덕분에 LG화학은 자동차전지에서 손익분기점에 준하는 실적을 달성하는 성과를 거뒀다.

올해 LG화학은 실적 개선을 자신하고 있다. 우선 지난해 12월 2조7000억원을 투자해 미국 1위 자동차 업체인 GM과 배터리셀 합작 법인을 설립했다. 이는 빠르게 성장하는 미국 전기차 배터리 시장의 우위를 점하기 위함이다.

이외에도 포드, 크라이슬러, 폭스바겐, 아우디, 다임러, 르노, 볼보, 재규어 등의 확실한 고객을 갖추고 있다. 이를 통해 LG화학은 150조원의 대규모 수주잔액을 확보한 상황이다.

또 LG화학은 테슬라의 대항마로 떠오르는 미국의 럭셔리 전기차업체 '루시드 모터스'와도 손을 잡았다. 루시드 모터스는 2018년 사우디아라비아 국부 펀드로부터 10억 달러(약 1조1500억원)의 투자를 유치하면서 주목 받은 바 있다.

올해 하반기 출시 예정인 '루시드에어' 표준형 모델에 차세대 원통형 배터리 '21700'을 2023년까지 독점 공급하기로 했다. 다만 공급 규모나 액수는 밝히지 않았다.

특히 그동안 파우치형 배터리에 강점을 보였던 LG화학은 이번 계약을 통해 원통형 배터리 시장 공략에도 박차를 가하기 시작했다. 이로써 대형 파우치 및 소형 원통형 배터리 시장에서 사업 포트폴리오를 확보하게 됐다.

이와 함께 LG화학은 전기차 수요 급증에 대응 차원으로 배터리 공장 증설에도 역량을 집중시키고 있다.

먼저 LG화학의 폴란드 배터리 생산법인 브로츠와프 에너지는 지난달 28일 브로츠와프에 있는 터키 가전업체 베스텔의 조립 공장 부지를 약 374억원에 인수했다. 회사는 이 곳을 활용해 브로츠와프 배터리 생산공장을 증설하기로 했다. LG화학은 올해 글로벌 전기차 배터리 생산능력을 100GWh까지 늘릴 예정인데 그 중 폴란드 공장이 절반을 차지할 것으로 예상된다.

중국내 공장도 추가된다. 이미 2015년 난징에 약 3GWh 규모의, 연간 전기차 5만 대에 장착할 수 있는 수준의 생산설비를 갖춘 LG화학은 2023년까지 2조원 가량을 투자해 인근 지역에 제2공장을 설립할 계획이다.

이에 힘입어 업계에서는 LG화학이 올해 하반기부터 전기차 배터리 부분의 실적 개선을 이뤄낼 것으로 바라보고 있다.

이동욱 키움증권 연구원은 "LG화학은 유럽 순수전기차(EV) 시장 확대의 최대 수혜주"라며 "지난해 하반기 이후 국내 양극재·동박의 폴란드향 수출량 증가를 고려하면 LG화학의 폴란드 배터리1공장 가동률과 수율이 기존 회사 측의 가이던스처럼 개선 중에 있는 것으로 보인다"고 말했다.

◆ 삼성SDI, BMW와 함께 유럽에서 성장한다

지금의 삼성SDI의 주력으로 자리매김한 배터리 사업은 1999년 2차전지 공장 기공식 후 2000년부터 양산품을 생산하며 첫 발걸음을 내딛었다. 그리고 2005년 소형 배터리 사업 흑자 달성과 동시에  전기차 배터리 사업에도 진출했다. 

그리고 지난해 삼성SDI는 창립이래 처음으로 연 매출 10조원(10조974억원)을 넘겼다. 전기차 시장 확대로 인해 전년 대비 11.0% 성장한 7조7116억원이라는 역대 최대의 매출을 달성한 전지부문의 힘이 컸다. 유럽 시장의 공급 물량이 큰 폭으로 증가한 것이 주효했다.

삼성SDI는 올해 초부터 약진하고 있다. 지난해 글로벌 전기차 배터리 사용량 4.2GWh, 점유율 3.9%로 5위였지만 지난 1월 점유율을 5.1%로 끌어올리며 4위로 올라섰다. BMW 330e와 폭스바겐 파사트 GTE 등의 판매 호조 덕분이다.

삼성SDI는 국내 2위의 전기차 배터리 업계지만 1위 LG화학(점유율 22.9%)보다는 3위 SK이노베이션(2.8%)에 가깝다. 그래서 글로벌 전기차 시장의 중심으로 부상할 유럽에서 맹추격을 다짐하고 있다.

지난해 11월 삼성SDI는 BMW와 약 3조8000억 원 규모의 배터리 셀 공급 계약을 체결했다. BMW는 테슬라에 이어 유럽 전기차 시장 점유율 2위 업체다.

두 회사의 관계는 역사적으로 깊다. 각 사가 서로에게 첫 번째 고객이기 때문이다.

양사는 2009년 함께 전기차를 개발하기로 발표했고, 2014년 탄생한 BMW i3와 이듬해 출시된 i8이 삼성SDI의 배터리를 장착했다. 이는 이재용 삼성전자 부회장의 역할이 컸다. 실제로 이재용 부회장은 i8의 오너로도 널리 알려졌다.

그리고 이번 계약을 통해 삼성SDI는 2031년까지 BMW에 배터리를 공급하게 됐다. 특히 내년부터 양산 예정인 차세대 배터리 '젠5'가 탑재될 예정이다. 이는 기존 배터리보다 에너지 밀도는 20% 높고 1회 충전 주행거리도 600km 이상으로 성능을 향상시켰다. 이를 통해 배터리 원가 20% 가량 절감이 기대된다.

이와 함께 최근 삼성SDI도 미국의 전기차 스타트업 중 하나와 배터리 공급 협상을 진행 중이라는 소식이 들려왔다. 다만 회사는 "확인해 줄 수 없다"는 입장이다. 만약 실제로 공급이 이뤄진다면 삼성SDI가 강점을 보유한 각 형 배터리가 아닌 원통형 배터리가 될 것으로 추측된다.

이외에도 폭스바겐, 아우디, 재규어랜드로버, 피아트크라이슬러 등에 제품을 공급하고 있으며, 미국 포드자동차, 볼보와는 자동차용 배터리 공동 개발에 합의한 상황이다.

삼성SDI가 가진 경쟁력 중 하나는 알루미늄을 섞은 NCA 배터리 기술적용에 있다. LG화학과 SK이노베이션이 채택한 NCM811보다 선제적이라는 평가다. 그리고 삼성SDI는 NCM과 NCA 기술을 동시에 보유한 유일한 기업인 에크프로비엠과 지난달 양극재 합작법인 설립을 발표했다.

삼성SDI도 유럽에서 '진검승부'를 펼칠 준비를 하고 있다. 이미 2018년부터 헝가리 괴드 공장을 가동하고 있으며, 두 번째 공장을 추가로 짓기 위한 투자를 계획하고 있는 것으로 알려졌다. 이로써 삼성SDI의 배터리 생산능력은 2025년까지 약 130GWh 규모로 성장할 것으로 보인다.

노경탁 유진투자증권 연구원은 "전기차 시장에서 공급을 웃도는 강한 수요 덕분에 전기차 배터리 및 부품 소재 업체들도 혜택을 얻고 있다"며 "올해 유럽 고객사의 본격적 전기차 출시 계획에 따라 삼성 SDI의 실적 성장이 기대된다"고 말했다.

◆ SK이노베이션, 늦은 만큼 공격적으로 성장

SK이노베이션의 전기차 배터리 사업 시작은 LG화학, 삼성SDI보다 비교적 늦다. 2005년 하이브리드용 리튬이온 배터리 개발에, 2009년 순수 전기차 배터리 개발에 착수했다. 그리고 2010년 국내 최초의 순수 전기차인 현대 '블루온'과 기아 '레이'의 배터리 공급 업체로 공식 선정됐다.

SK이노베이션은 전기차 배터리 부분에서 업계 최초로 리튬이온 배터리에 고에너지밀도 삼원계 소재를 적용하여 양산에 성공한 회사다. 이를 바탕으로 현대자동차 그룹, 베이징자동차 그룹, 다임러 그룹 등과 공급 계약을 체결했다.

현재 글로벌 전기차 배터리 생산 업체는 10개로 좁혀지는데 SK이노베이션은 지난해 생산량 1.9GWh·점유율 1.2%로 10위를 기록했다. 올해 1월에는 점유율을 2.8%로 끌어올려 7위에 안착했다. 기아차 니로 EV와 쏘울 부스터의 판매 호조가 성장세에 영향을 미쳤다.

그러나 스위스 투자은행 UBS는 "향후 상위 5개 업체가 배터리 시장의 80%를 장악할 것"이라고 분석했다. 때문에 SK이노베이션은 상당히 공격적으로 생산규모를 증설하고 빠르게 기술력을 높이고 있다.

SK이노베이션은 지난해 12월 현대·기아차의 첫 전기차 전용 플랫폼인 E-GMP(Electric-Global Modular Platform)'의 배터리 파트너로 단독 선택됐다. 오는 2021년까지 네 차례에 나눠 발주되며, 프리미엄급 전기차 50만대 규모로 공급된다. 

배터리 생산 능력 확대에도 사활을 걸고 있다. 2022년까지의 목표가 60GWh로 해외 배터리 공장 신·증설에 적극 나서고 있다.

우선 헝가리 코마롬 제1공장(7.5GWh), 중국 창저우 공장(7.5GWh)은 올해 가동 예정이다. 그리고 지난해 5월 중국 내 두 번째 공장을 짓기 위해 5800억원의 투자를 결정했다. 그리고 현재 중국 배터리 업체 EVE에너지와 옌청에 배터리 공장을 건설 중이다. 생산량 수준은 20~25GWh로 알려졌다.

또 미국 조지아주에 1조원을 들여 9.8GWh 규모의 제 2공장을 짓는다. 지난해 3월 약 1조9000억원을 투자한 1공장 착공에 들어간지 10개월 만이다. 유럽만큼이나 전기차 수요가 빠르게 늘고 있는 미국시장 선점을 위해서다.

1공장에서는 2022년부터 양산에 들어가며, 이곳에서 생산된 배터리는 폭스바겐의 미국 시장 출시 전기차에 탑재된다. 그리고 월스트리트저널에 따르면 미국 자동차회사 포드가 자사의 첫 전기 픽업트럭을 포함한 다양한 모델에 SK이노베이션의 배터리를 채택할 예정이다.

SK이노베이션은 이를 통해 2025년 글로벌 배터리 생산업체 톱3에 진입한다는 계획이다. 김준 총괄 사장은 지난해 8월 간담회에서 "세계 최초로 개발된 차세대 배터리 핵심 기술인 ‘NCM 9½½’를 조기에 상용화시켜 글로벌 자동차 업체에 공급키로 했다"며 "가장 중요한 경쟁력인 기술리더십을 강화시키겠다"고 밝혔다.

하지만 최근 이같은 SK이노베이션의 계획에 먹구름이 드리워졌다. 미국 국제무역위원회(ITC)가 지난달 LG화학과 SK이노베이션과의 '2차전지 영업비밀침해 소송'에서 SK이노베이션에 조기 패소 판결을 내렸기 때문이다.

지난해 4월 LG화학은 SK이노베이션이 자사 직원을 이직시키며 기밀 기술이 유출됐다고 주장했다. SK이노베이션은 기술 유출은 없었다고 맞받아쳤고, 국내외 9건의 소송전이 벌어졌다. 그 중 첫 결론이 ITC로부터 나온 것이다.

SK이노베이션과 배터리사업 미국 법인 SK배터리 아메리카는 재판부의 결정을 재검토 해달라는 내용의 이의제기 청원서를 신청했다.  이를 검토한 후 ITC위원회는 오는 10월 5일까지 '최종결정'을 내린다. 

만약 SK이노베이션의 패소가 확정된다면 이 회사의 배터리 셀·모듈·팩 등에 대한 미국 내 수입금지 효력이 발생한다. 2조원 넘게 들인 미국 내 공장에 영향을 미치게 되며, 최악의 경우 미국 사업을 접을 수도 있게 된다. 때문에 양사의 합의도 예상할 수 있는 시나리오다.

◆ 전기차 배터리 소재 산업 선점에 나서는 대기업들

SNE리서치의 '리튬이차전지 주요소재 업체 심층분석' 보고서에 따르면 2030년 글로벌 리튬이온 2차전지 시장 수요량은 총 3392GWh까지 성장할 것으로 예상된다.

전기차의 리튬이온 배터리는 양극재, 음극재, 전해액, 분리막 등 4대 소재로 구성된다. 그리고 전기차 시장 확대에 따라 이같은 소재 산업에 관련된 기업들이 시장 선점에 나서고 있다.

LG화학의 양·음극재 1차 공급사인 포스코케미칼은 전남 광양에 2250억원을 투자해 연간 2만4000톤 규모의 2단계 양극재 공장 증설 중이다. 또 1598억원을 들여 세종 음극재 2공장 건설에 나섰다.

2차전지 관련 기업 에코프로가 2016년 전문화를 위해 소재사업 부문을 물적분할 해 만든 회사 에코프로비엠은 NCA 양극재 글로벌 점유율 2위다.

최근 삼성SDI와 차세대 배터리 소재를 생산하기 위한 합작 법인을 설립했다. 또 SK이노베이션과의 2조7000억원 규모의 협업을 맺고, 납품 물량을 맞추기 위해 포항에 공장을 세울 계획이다.

두산그룹은 두산솔루스를 통해 전지박 시장에 진출했다. 이미 룩셈부르크의 서킷포일을 인수해 전지박 원천기술을 확보했고, 2025년까지 헝가리의 전지박 생산 공장을 연 5만톤 규모로 확대한다.

SK그룹은 SK이노베이션 소재 사업 부문의 분사를 완료하고 SK아이이테크놀로지를 출범시켰다. 이를 통해 분리박 사업 경쟁력을 제고, 중국과 폴란드 외 추가 글로벌 생산 시설을 확충해 2025년까지 연 25억㎡ 이상의 생산능력을 확보하기로 했다.

LS전선은 전기차 부품사업부를 분할한 LS EV 코리아를 코스닥에 상장할 계획이다. LS EV 코리아는 LG화학, 폭스바겐, 볼보, BYD 글로벌 전기차 회사에 전기차용 와이어링 하네스와 배터리팩 부품 등을 공급한다.

롯데그룹도 롯데알미늄을 통해 배터리 소재 시장에 진출한다. 롯데알미늄은 헝가리 터터바녀 산업단지에 1100억원을 투자해 전기차 배터리 양극박 공장을 설립한다. 2021년 완공이 목표로 1만8000톤의 양극박을 생산할 수 있게 된다. 헝가리에 위치한 삼성SDI와 SK이노베이션의 전기차 배터리 공장과의 시너지가 기대된다.