“향후 전지 산업 전반적으로 코발트 사용량 저감에 크게 기여할 것”
LG화학은 에너지 밀도를 높이는 신기술을 적용해 배터리 제조 원가의 35~40%를 차지하는 4대 원재료 양극재, 음극재, 분리막, 전해액 중의 하나인 양극재 내 코발트 함량을 기존 제품 대비 70%이상 줄인 노트북용 ‘저코발트배터리’의 판매 비중을 대폭 확대한다고 27일 밝혔다.
2017년 기준 배터리에 사용된 코발트는 약 5만톤이며, 그 중 노트북, 스마트폰과 같은 IT기기 배터리에 사용된 양은 총 3만톤에 달해 같은기간 전기차 배터리에 사용된 양보다 많았다.
기존 IT기기용 배터리에는 코발트 함량이 100%인 ‘LCO(리튬코발트산화물)배터리’가 주로 적용돼 왔다. ‘저코발트 배터리’는 삼성 분계로 불리는 ‘NCM(니켈코발트망간)배터리’로 코발트 함량이 기존 제품 대비 20~30%에 불과하다.
LG화학이 노트북에도 ‘저코발트 배터리’ 확대에 나선 것은 실제 코발트 사용량이 많은 IT기기 배터리 분야에서도 코발트 사용량 비중을 줄여 전지 산업 전반적으로 코발트 사용량 저감에 크게 기여 할 수 있으며, 배터리 원재료 중 수급이 가장 까다로운 코발트 비중을 줄여 고객들에게 가격 및 공급 안정성을 제공할 수 있기 때문이다.
실제 코발트는 배터리 원재료 중 원가 비중이 가장 높은 광물로 2016년 2만~3만달러 수준이던 가격이 올해 3월 톤당 9만5500달러까지 치솟을 정도로 가격 변동성이 매우 높다.
또한 코발트 주요 산지인 콩고민주공화국의 내전, 광업법 분쟁 등 공급이 원활하지 못할 위험요소도 많다.
이에 LG화학은 최근 노트북용 ‘低코발트배터리’를 개발해 고객들에게 제품을 성공적으로 공급한 후 코발트 비중을 최소화하기 위해 판매비중을 대폭 늘리기로 했다.
LG화학은 시장의 반응에 힘입어 현재 10% 수준의 판매 비중을 내년까지 40%로 올리고, 2020년에는 60%까지 확대할 방침이다.
LG화학의 노트북용 ‘低코발트배터리’는 기존 제품의 장점을 살리면서 코발트 함량은 대폭 낮추는 신기술이 적용됐다.
지금까지 노트북 등 IT제품의 경우 작은 공간에 최대한의 에너지를 싣는 것이 중요해 물질 자체의 밀도가 높아 동일한 부피에 가장 많은 전기 에너지를 담아낼 수 있는 LCO(리튬코발트산화물)배터리가 선호돼왔다.
이에 LG화학은 독자적인 공정 기술 및 노하우를 바탕으로 높은 압력에도 입자가 변형되지 않게해 동일 부피에 더 많은 원재료를 넣을 수 있는 NCM 양극재를 개발했고, NCM 양극재의 충방전 효율을 개선하고 NCM 배터리의 사용전압범위를 최고 4.2V 수준에서 4.35V까지 높여 에너지 밀도를 기존 LCO(리튬코발트산화물)배터리와 근접한 수준으로 올렸다.
LG화학은 이러한 배터리 기술력을 바탕으로 소형 전지 사업에서 2020년까지 양극재의 코발트 함량이 5%이하면서 니켈 함량이 90%에 달하는 ‘하이-니켈(High-Nickel)배터리’까지 양산한다는 목표를 세웠다.
니켈 함량을 높이면 배터리의 에너지 밀도가 높아진다. 따라서 ‘하이-니켈’ 배터리는 노트북보다 배터리를 위한 공간이 작아 더 높은 에너지 성능이 요구되는 스마트폰까지 적용될 방침이다.
LG화학 김종현 전지사업본부장은 “향후 배터리 내 코발트 함량을 더욱 줄여 다양한 IT기기에 적용하겠다”며 “전지 산업 전반적으로 코발트 사용량 저감에 크게 기여 하겠다”고 말했다.
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