[오피니언뉴스=박대웅 기자] 한국 철강의 대표주자 포스코그룹이 환골탈태해 2차전지 밸류체인을 완성했다. 지주사인 포스코홀딩스를 비롯해 포스코퓨처엠, 포스코실리콘솔루션 등 주요 계열사마다 2차전지 소재 사업에 사활을 걸고 뛰어들고 있다. 

1일 포스코그룹에 따르면 포스코홀딩스, 포스코인터내셔널, 포스코퓨처엠 등으로 구성된 2차전지 밸류체인을 구축했다. 여기에 최근 리튬메탈음극재 등 차세대 2차전지 소재 사업 경쟁력 강화를 위해 SKC와 업무협약(MOU)를 체결했다. 포스코그룹과 SKC는 리튬메탈음극재 등 차세대 음극 소재 공동개발과 함께 소재 생산을 위한 공정기술 개발 등을 통해 미래 2차전지 시장에 공동 대응하기로 했다. 포스코그룹은 2026년 리튬메탈음극재를 상용화할 예정이며 포스코홀딩스 리튬사업과 연계해 리튬메탈음극재 사업을 주도한다는 목표다. 

원료부터 소재까지 밸류체인 구축

포스코그룹은 2차전지 원료부터 소재까지 밸류체인을 완성했다. 포스코홀딩스와 포스코퓨처엠 등 2차전지 소재 계열사는 리튬, 니켈, 흑연등 2차전지 원료부터 전구체, 양극재, 음극재와 차세대 2차전지용 소재까지 생산, 공급한다는 계획이다. 이를 통해 2030년 2차전지 소재 사업에서만 매출 41조원을 달성한다는 포부다. 

2차전지 소재 원료 확보에도 공을 들이고 있다. 아르헨티나 소금호수 인근에서 연산 2만5000톤 규모의 수산화리튬 생산 공장을 건설 중이다. 2024년 상반기 준공 목표다. 2만5000톤 규모 2단계 공장 역시 착공했으며 2025년까지 수산화리튬 5만톤 생산체계를 완성한다는 계획이다. 수산화리튬은 리튬의 수산화물로 국내 배터리업계 주력 제품인 NCM(니켈, 코발트, 망간)과 NCA(니켈, 코발트, 알루미늄) 배터리에 쓰인다. 

특히 2차전지 주요 소재이자 양극재 원료인 리튬 확보에 열을 올리고 있다. 포스코홀딩스는 2024년 연산 약 10만톤을 시작으로 2028년 27만톤, 2030년에는 리튬 30만톤 생산, 판매 체계를 구축한다는 목표다. 2018년 인수한 아르헨티나 소금호수에는 전기차 약 3억7000만대를 생산할 수 있는 리튬이 매장된 것으로 전해진다. 니켈 생산도 오는 4분기 중으로 시작한다. 포스코홀딩스는 뉴칼레도니아, 호주, 인도네시아에 니켈 조달망을 두고 국내에서 니켈을 가공하는 방식을 택했다. 

포스코홀딩스가 리튬과 니켈 생산을 본격화하는 올해부터 향후 10년간 수요 우위가 예상된다. IBK 투자증권의 예측에 따르면 향후 2~3년 내 2차전지 수급률은 -20%까지 떨어진다. 2차전지와 원자재 가격이 강세일 가능성이 크다는 이야기다. 포스코홀딩스는 2030년까지 양극재 61만톤, 음극재 32만톤, 리튬 20만톤, 니켈 22만톤 생산 및 판매체제를 구축해 미래소재산업에서만 41조원의 매출을 달성한다는 계획이다. 

포스코퓨처엠 매출 5조 시대 열리나

배터리 원가의 40%를 차지하는 양극재 수주가 급증할 것으로 예상되는 가운데 포스코퓨처엠(옛 포스코케미칼)에 거는 기대감도 커지고 있다. 삼성SDI와 2032년까지 40조원 규모의 하이니켈 NCA 양극재 공급 계약을 체결한 포스코퓨처엠은 최근 3920억원을 투자해 경북 포항 영일만4일반산업단지 내 NCA 양극재 생산 공장을 건설하기로 했다. 생산 규모는 연산 3만톤으로 60kWh급 전기차 30여만대에 1년간 공급할 수 있는 양이다. 올 상반기 착공해 2025년부터 본격 가동할 예정이다. 또한 포스코퓨처엠은 지난해 4월 포항에 3만톤 규모의 NCMA 양극재 공장을 착공해 내년 가동을 앞두고 있다. 공장 증설이 마무리되면 포스코퓨처엠은 포항에서 연 6만톤의 양극재 생산능력을 확보한다. 전남 광양과 경북 구미에도 각각 9만톤과 1만톤의 양극재 생산능력을 갖췄다. 

해외 공장 증설도 속도감 있게 진행 중이다. 포스코퓨처엠은 캐나다 퀘벡주에 GM과 합작해 세운 '얼티엄캠'을 통해 모두 3만톤 규모의 양극재 공장을 짓고 있다. 2025년 3월 양산 예정이다. 중국 공장의 생산량도 5000톤 규모로 계획대로 마무리되면 포스코퓨처엠은 해외에서 3만5000톤의 양극재 생산능력을 확보하게 된다.

음극재에서도 성과가 두드러진다. 포스코퓨처엠은 국내서 유일하게 흑연계 음극재를 생산하고 있다. 세종 공장에서 천연흑연 7만4000톤을 생산 중이며 연말까지 8만6000톤으로 증설할 예정이다. 포항 인조흑연 공장에서도 연 8000톤의 음극재를 생산 중이다. 2024년 생산 규모는 1만8000톤으로 늘어날 예정이다. 

에프앤가이드에 따르면 포스코퓨처엠은 올해 매출 5조5089억원, 영업이익 3495억원을 달성할 것으로 예상된다. 각각 전년 대비 67%와 111% 증가한 수치다. 

고체 전해질, 실리콘 음극재…차세대 소재 개발 두각

포스코그룹은 차세대 소재 개발에서도 두각을 보이고 있다. 

'꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리 관련 기술 확보에 나서고 있다. 지난해 2월 전고체 배터리용 고체 전해질을 만드는 포스코JK솔리드솔루션을 설립했으며 연간 24만톤의 고체 전해질 생산 능력을 갖췄다. 고체 전해질은 전고체 배터리에 사용되는 핵심 소재로 전지의 양극과 음극 사이에 위치한 액체 전해질과 비교해 안전성과 에너지 밀도가 높은 장점이 있다. 

포스코실리콘솔루션은 대규모 실리콘 음극재 생산을 준비 중이다. 2025년까지 포항영일만산업단지에 3000억원을 투자해 연산 5000톤 규모의 실리콘 음극재 생산 공장을 건립한다. 2030년에는 연산 2만5000톤 생산 체제를 갖춘다는 목표다. 실리콘 음극재는 흑연계 음극재보다 에너지 밀도가 10배 정도 높아 전기차의 주행 거리 향상은 물론 충전 시간도 획기적으로 줄일 수 있다. 포스코그룹은 차세대 실리콘 음극재 사업 추진을 위해 지난해 7월 실리콘 음극재 개발업체 '테라테크노스'를 인수해 포스코실리콘솔루션으로 사명을 변경한 바 있다. 

본격적으로 나선 폐배터리 재활용 시장

폐배터리는 크게 재활용과 재사용으로 나뉜다. 재활용은 폐배터리에서 원자재를 추출하는 방식으로 폐배터리에서 양극, 음극, 분리막 등으로 분해해 리튬, 니켈, 코발트, 망간 등 원재료를 회수한다. 반면 재사용은 배터리 잔존 성능이 70~80% 이상이면 ESS(에너지 저장 장치) 등으로 재사용하고 50% 이하면 재활용한다. 

포스코홀딩스는 폴란드에 세운 2차전지 재활용 공장 'PLSC'를 통해 유럽 지역 2차전지 제조 과정에서 발생하는 폐기물과 폐배터리를 수거, 분쇄해 가루 형태의 중간가공품(블랙매스)를 연간 8000톤 생산한다.  

국내에선 포스코홀딩스가 최근 전남 광양 율촌산업단지에 준공한 포스코HY클린메탈 공장이 중요한 축으로 중국 최대 코발트 생산 기업 '화유코발트'와 합작해 PLSC 등에서 공급 받은 블랙매스로 리튬, 코발트, 니켈 등 양극재 원료를 추출한다. 오는 9월 본격적인 생산이 가능할 것으로 보이며 연간 탄산리튬 2500톤, 니켈 2500톤, 코발트 800톤을 생산할 수 있다. 

SNE리서치에 따르면 전 세계 폐배터리 재활용 시장은 2030년 535억6900만달러(약 60조원)에서 2040년 1741억2000만달러(약 200조원) 규모로 성장할 전망이다. 

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