포스코퓨처엠(003670)이 가격 경쟁력과 안정성을 높인 LMR(망간리치) 양극재를 연내 양산한다. LFP(리튬인산철) 양극재에 거금을 쏟아 붓고 있는 중국과의 경쟁에서 우위를 점하기 위해 에너지밀도가 높은 데다 화재 위험이 낮은 LMR 양극재에 역량을 집중하겠다는 계획이다.
홍영준 포스코퓨처엠 기술연구소장(부사장)은 5일 서울 강남구 코엑스에서 열린 ‘인터배터리 2025’에서 진행한 질의응답에서 “규모의 경제에서 중국 양극재 기업을 이기는 것이 쉽지 않아 LMR 양극재를 새로 개발하고 있다”며 “올해부터 고객사를 확정해 양산을 시작할 예정이고 2~3년 뒤에는 수요가 급격히 불어날 것”이라고 말했다.
LMR는 기존 LFP 대비 니켈과 코발트 비중을 낮추고 망간 비중을 높인 양극재다. 기존 LFP 양극재에 니켈의 비중이 65%였다면 LMR은 망간이 65%, 니켈이 30~35% 수준이다. LMR의 장점은 안정성이 뛰어나다는 점이다. 양극재는 니켈 함량이 높을수록 열 폭주 위험이 덩달아 커진다. 하지만 LMR은 니켈 함량을 압도적으로 낮아 화재 위험이 적다.
가격 경쟁력도 뛰어나다. LFP를 리사이클 할 때 수거할 수 있는 리튬은 2% 내외로 리사이클 비용이 회수되는 리튬의 가치보다 높아 수익성이 맞지 않는다. 홍 연구소장은 “LMR은 LFP랑 달리 리튬이 8% 정도 들어가 있어 리사이클과 연결해 보면 오히려 LFP보다 같거나 싼 가격에 만들 수 있다”며 “니켈 비중이 낮아 열 폭주를 막기 위한 장치비용도 적게 들어갈 수 있다”고 말했다.
포스코퓨처엠은 음극재와 전고체 관련 청사진도 내놨다. 먼저 음극재는 천연 흑연의 95%를 중국이 점하고 있어 인조 흑연을 통해 안정적인 원료 공급망을 구축하기로 했다. 홍 소장은 “어느 나라에서나 나오는 원료로 인조 흑연을 만드는 기술을 개발 중이고 2년 정도 걸릴 것으로 예상한다”며 “인조 흑연을 연속적으로 뽑아낼 수 있는 혁신공정 등을 통해 원가를 최대 절반까지 줄이는 것을 목표로 하고 있다”고 말했다.
전고체 대중화 시점과 관련해 홍 소장은 “2027년 (대중화에) 맞춰서 양산을 준비하고 있다”며 “시장에 안착하기 위해서는 시장 점유율 2%를 확보해야 하는데 대략 5년 뒤인 2032년 그런 모습을 보일 것”이라고 설명했다.
포스코퓨처엠은 5일부터 7일까지 열리는 ‘인터배터리 2025’에서 이같은 내용과 더불어 포스코 그룹 차원의 양·음극재 신기술 로드맵과 그룹 차원의 공급망 구축 성과를 선보인다. 포스코퓨처엠은 전기차가 더 멀리 이동할 수 있도록 니켈 함량을 95% 이상으로 높여 에너지 밀도를 극대화한 ‘울트라 하이니켈 단결정 양극재’를 소개한다. 이는 주행거리 증대가 필수적인 프리미엄급 전기차에 적용되는 소재로 포스코퓨처엠은 2026년까지 양산기술을 확보할 예정이다.
포스코퓨처엠은 충전 속도를 높여주는 저팽창 천연흑연 음극재도 부스에 전시한다. 리튬이온의 이동 속도를 높이고 부피 팽창을 줄인 이 제품은 충전 시간을 기존 대비 30% 단축할 수 있다. 포스코퓨처엠은 2027년 양산을 목표로 하고 있다.
그룹 계열사인 포스코인터내셔널도 전기차 핵심 부품인 구동모터코아와 흑연 공급망 구축 전략을 선보였다. 포스코인터내셔널은 2030년까지 글로벌 연산 750만 대 생산체제 구축과 시장 점유율 10% 달성을 목표로 친환경차 부품 사업을 확장하고 있다. 이를 위해 국내외에 생산 거점을 운영하고 있으며 올해는 폴란드에 공장을 준공한다.
앞서 포스코인터내셔널은 2023년 5월과 2024년 9월 호주 광업기업인 블랙록마이닝의 자회사 탄자니아 파루 그라파이트와 천연흑연 25년 장기 공급 계약을 체결하며 원료 공급망을 확보했다. 포스코도 배터리팩과 원통형 배터리캔 소재 등 전기차용 철강제품을 전시하며 그룹 전체적인 밸류체인에 동참했다.
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