세계 최초로 용량·안전성·수명특성 우수한 EV용 양극소재 CSG 개발
포항에 1조원 투자, 포항 배터리 특구 조성 선도
2012년 세계최초 용량, 안전성, 수명특성 우수한 자동차 배터리용 양극소재 CSG 개발
에코프로가 생산하는 하이니켈계 양극재는 국내외적으로 독보적 위치에 있다. 에코프로는 세계시장 점유율에서 35%를 차지할 정도로 이 분야에서는 강자다.
EV(전기자동차) 시장에서의 핵심 경쟁력은 1회 충전 시의 주행거리다. 에코프로는 2012년 세계 최초로 용량, 안전성, 수명특성이 우수한 EV용 양극소재 CSG(Advanced *NCM)를 개발했다.
니켈 함량이 80% 이상인 하이니켈계 양극소재인 이 제품은 지난해 세계 최초로 EV용 배터리에 적용, 상용화됨으로써 회사의 주력 아이템으로 부상하고 있다.
에코프로가 이차전지 소재산업에 본격 진출한 시점은 2013년 그룹의 사업구조를 하이니켈계 양극활물질 중심으로 사업 재편을 한 이후다. 이때부터 **NCA 분야에서 시장점유율을 꾸준히 높였다.
테슬라사의 EV용 배터리 소재로 납품하고 있는 스미토모금속광산(Sumitomo Metal Mining)에 뒤이어 세계 2위의 시장점유율을 확보하고 있다.
스미토모금속광산 NCA의 경우 파나소닉이 유일한 고객으로 알려져 있으나, 에코프로의 강점은 다양한 고객을 확보하고 있는 등 기술과 고객다변화다.
에코프로의 세계 시장 점유율은 2016년 13.6%를 시작으로 지난해 20%를 넘어 올해는 35%까지 예상되는 등 시장점유율이 급속히 높아지고 있다.
에코프로는 2004년 정부과제인 초고용량 양극소재 개발 프로젝트에 참여하면서 고용량 소재의 기술을 축적하고 있다. 2008년 NCA 양산 및 초도 공급을 시작해 10년 이상 고용량 소재를 개발 양산했다.
특히 자체 개발한 Advanced NCM인 CSG는 반응성이 큰 입자 표면에는 수명에 영향을 미치는 망간의 농도를 높이고, 입자 중심부는 용량에 관여하는 니켈 농도를 높이는 농도구배를 적용했다.
이에 따라 고용량/장수명을 동시에 만족하는 독자적인 양극재로 호평을 받고 있다. NCA의 용량과 NCM의 수명의 강점을 혼합해 만든 신소재인 CSG는 향후 주력 제품이 될 것 보인다.
에코프로는 세계 Top5의 Cell Maker 중 두 업체를 주요 고객으로 확보하여 NCA 제품을 독점적으로 공급하며, 지속적인 품질 강화 및 선도적인 제품 개발에 힘쓰고 있습니다.
이러한 장점을 바탕으로 향후 성장할 전기자동차 등의 미래 시장에서 더 높은 성장을 기대할 수 있습니다.
에코프로는 에코프로비엠을 물적분할한 2017년이후 2016년을 포함해 3년간 연평균 매출 성장률 98%라는 경이적인 성장을 거듭하고 있다. 2018년에는 5천892억원의 매출을 달성했다.
주력 아이템인 NCA계 양극소재는 전동공구 분야를 필두로 코드리스(Cordless)가 필요한 무선청소기, 가드닝툴(Gardening Tool), E-Bike 등의 신규 시장에서 수요가 증가하고 있으며, 2017년 대비 매출액 기준 103% 신장한 성과를 달성했다.
소형 IT용 양극소재의 경우 현재 니켈 함량 80~85%, 양극용량 200~210mAh/g 전후의 NCA 및 NCM 소재가 적용되고 있다. 자동차용 양극 소재는 주로 NCM111에서 NCM622 소재가 적용 중에 있다.
에코프로는 니켈함량 약 90%의 NCA와 NCM 양극이 개발 중에 있다. 용량이 250mAh/g 이상의 초고용량 OLO(Over Lithiated Layered Oxide)에 대한 연구도 진행하고 있다.
*NCM:니켈(Nickel), 코발트(Cobalt), 망간(Manganese)이 주성분인 삼원계로 고용량/장수명에 강점이 있다.
**NCA:니켈, 코발트, 알루미늄(Aluminum)이 주성분인 삼원계로 재료당 중량 에너지 밀도가 높고 고용량화가 가능하다는 이점이 있다.
이차전지 하이니켈계 양극재 소재 국내외 독보적
오직 기술력으로 승부
세계시장 점유율 불과 5년 만에 35% 달성
기술력과 다양한 고객이 강점
Q.에코프로가 어떤 회사인지 간단하게 설명해주길 바란다.
A.에코프로는 1998년 10월 22일 설립됐으며, 당초 대기오염 제어 관련 친환경 핵심소재 및 부품 개발에 주력했으며 주생산품으로는 유해가스 제어를 위한 필터/설비, 온실가스 저감장치 등이 있다.
2003년부터 수입 의존도가 높은 이차전지 핵심 소재들의 단계별 국산화에 성공함으로 ‘환경’과 ‘에너지’를 양대축으로 성장해 2016년 5월에는 양극소재 사업 전문화를 위해 에코프로비엠을 물적분할했다.
이후 에코프로지이엠을 2017년 4월에 설립했으며, 현재는 포항에 에코프로지이엠과 에코프로비엠 두 회사를 1조원 규모로 지난해부터 투자를 하고 있으며 오는 2022년까지 부지면적 8만5천평 규모로 건립될 예정이다.
Q.포항에 1조원 규모 투자는 대단하다. 기대 효과는
영일만1산단 1만9천평, 영일만4산단 4만2천평, 부품소재전용단지 2만4천평에 건립될 이 사업은 에코프로비엠이 8천290억원, 에코프로지이엠이 1천710억원 규모로 투자될 계획이다.
먼저 기대되는 효과는 당연히 고용창출이다. 에코프로비엠이 1천700명, 에코프로지이엠이 800명 총 2천500명의 일자리를 창출할 수 있다. 잇따라 지역경제 활성화에도 좋은 영향을 끼칠 수 있을 것으로 기대된다.
지역업체에도 필요한 물품을 납품받는다. 산소, 질소, 황산, 암모니아 등을 공급받는데 그 규모도 적지 않다. 매출 전체에서 이 같은 부자재 비용은 10%에 달하는데 전반적인 지역 경제의 성장을 기대할 수 있다.
Q.많은 지역에서 유치 경쟁이 있었던 것으로 아는데 포항을 선정한 이유가 있다면.
A.에코프로 그룹 차원에서 적극적으로 확장을 하려는 계획 중에서 포항이라는 지역을 만나게 됐다. 보다 유리한 기업 환경과 경쟁력 강화가 가능한지에 대해 고민했고 포항이 적임지라고 판단했다.
확장 당시에 본사가 있는 충북에서도 제안이 왔고 넓은 부지와 저렴한 땅값을 자랑하는 군산의 새만금지구도 고려했다. 하지만 청주는 어느 정도 수도권으로 분류돼 더 이상 땅이 없고 새만금에는 원하는 인프라와 인력이 부족했다.
여러 가지 방면을 고려해볼 때 포항이 최적지라는 결정이 내려졌고 연고지라는 점도 이 같은 결정에 도움이 된 듯하다. 과거부터 철강공단이나 여러 인력과 인프라가 갖춰진 포항에서 확장한 것은 지금 보면 좋은 결정이라 생각한다.
Q.그렇다면 포항에 유치중인 에코프로지이엠과 비엠은 어떤 회사인가.
A.앞서 언급한 에코프로가 환경 분야라면 에코프로지이엠과 비엠은 에너지 분야라고 볼 수 있다. 에코프로지이엠은 현재 포함부품소재전용단지에서 리튬이차전지용 이차전지 양극재 전구체를 생산하고 있다.
이해를 위해 이차전지부터 먼저 설명한다면, 일차전지는 한 번 사용하고 버리는 전지이며, 이차전지는 기존의 건전지로 충전과 방전을 반복할 수 있는 전지를 의미한다. 전지는 쉽게 말해 배터리다.
에코프로에서 만드는 이차전지는 리튬이차전지인데, 이는 충전물질이 무엇이냐에 따라 구분된다. 초기에는 니켈계열이 높은 안정성을 보여 사용됐지만 성능이 부족했고 이후 리튬이온전지가 위험성이 낮아지면서 상용화됐다.
리튬이차전지는 크게 양극재, 음극재, 전해액, 분리막 4가지로 구성돼있는데 리튬산화물로 양극을 만들고 흑연과 같은 탄소화합물로 음극을 만든다. 이동매개체를 전해액이라 부르며 양극과 음극이 직접 접촉하는 것을 분리막이 방지해준다.
이러한 가운데 이차전지 양극소재인 전구체를 에코프로지이엠에서 이를 에코프로비엠이 받아 양극재를 생산하게 된다. 이어 에코프로비엠에서 삼성SDI와 같은 기업에 납품하며, 우리가 흔히 볼 수 있는 배터리가 된다.
Q.에코프로에서 생산하는 양극재는 다른 업체와 무엇이 특화돼있나.
A.좋은 질문이다. 에코프로에서 생산하는 양극재는 바로 하이니켈계라는 점에서 확연한 차이가 있다. 양극재를 구성하는 데 있어 니켈이 80%가 넘으면 하이니켈 중에서도 우수하다고 볼 수 있다.
에코프로에서 생산하는 양극재는 니켈이 85% 이상이 된다. 그 이하는 사실 만들지 않는다. 이 같은 양극재 생산은 기술의 난이도도 높으며 해당 양극재를 필요로 하는 고객도 특화 돼 있다.
현재 양극재 전체 소비량을 100으로 둘 때 하이니켈이 차지하는 부분은 30이 되지 않는다. 그러나 우리 회사는 중저함량의 니켈 양극재는 만들지 않는다. 고부가가치 양극재로 뚝심있게 밀고 나가는 것이 기업의 나아가는 방향이다.
Q.뚝심이라고 하지만 고집스러운 부분도 없지 않아 있어 보인다.
A.다행히 하이니켈계는 갈수록 주목 받고 있다. 배터리의 수요는 계속해서 높아지고 있는데 그 중 자동차 시장에서 이 배터리를 찾고 있다. 이 가운데 EV(전기자동차)의 발전하면서 우리 회사의 방향과 맞아 떨어졌다.
테슬라모터스가 EV를 만들어내고 하이니켈계 양극재를 사용한 이차전지를 사용했을 때 경쟁업체에서 저 회사는 5년 안에 망할 것이라고 예측했다. 하이니켈계는 고효율인 만큼 고비용이기 때문이다.
그도 그럴 것이 5년 전만 하더라도 전기차의 주행거리는 150km만 가면 된다는 인식이 팽배했다. 왜냐면 밤에 충전해서 아침에만 운행하는 출퇴근용, 곧 보조 운송수단에 그쳤기 때문이다.
더욱이 미국의 경우 주중에는 출퇴근을 하는 자동차가 있고 주말에는 장거리를 여행하는 소위 ‘패밀리카’가 따로 있을 정도니 EV가 패밀리카를 대신한다는 것은 세계적으로 받아들이기가 힘든 구조일 수밖에 없었다.
그러나 테슬라의 일론머스크가 그 인식을 바꿔버렸다. 그래서 지금은 500km를 가는 EV도 있다. 하이니켈은 이때 사용된다. 앞으로 자동차 산업 그중 전기자동차 산업의 발전을 거듭하면 할수록 하이니켈은 불가분의 관계 속에서 발전하리라 본다.
Q.앞으로의 발전이 기대가 된다. 그렇다면 현재 하이니켈계 실적은 어떠한가.
A.급성장하고 있는 추세다. 대한민국에서는 단독으로 해당 양극재를 생산하는 것은 물론 세계에서도 2위의 시장점유율을 확보하고 있다. 일본의 스미토모금속광산만 앞지르면 1위에 도달할 수 있다.
자랑스럽게도 스미토모사와 우리 회사의 시장점유율 거리는 해마다 줄어들고 있다. 2016년 스미토모사는 66.3%, 우리 회사는 13.6%였지만 2017년은 각 62.7%, 21.4%로 줄어들었으며, 지난해는 54%, 21.3%로 그 거리를 더욱 좁혔다.
물론 이 외에도 후발주자들이 뛰어 올라오고는 있지만 에코프로만의 기술력으로 한국 기업이 세계적으로 하이니켈 분야에서 1위를 했다는 쾌거를 거둘 수 있도록 더욱더 합심해 나아가겠다.
Q.앞으로의 방향은.
A.판로의 확대라고 말하고 싶다. 먼저 에코프로지이엠의 경우 영업비용이 필요 없는 에코프로비엠이라는 보장된 고객이 있다. 그러나 이 같은 방식은 매너리즘에 빠질 수 있다는 단점도 분명히 존재한다.
에코프로비엠의 경쟁력을 높이기 위해서는 다른 기업에 납품을 하면 안 된다는 아이러니한 상황에도 부딪힌다. 결국 하나의 그룹 안에서 합심은 하지만 각자의 길을 찾아나가야 만이 경쟁력을 갖출 수 있다는 결론에 이르렀다.
따라서 에코프로지이엠은 기존의 에코프로비엠의 전량을 납품하다시피 한 전략에서 비엠을 제외하고도 20~30%의 다른 납품처를 모색하려고 한다. 비엠 역시 나름의 판로를 개척할 계획이 있는 것으로 안다.
이어 지역과의 상생 역시 에코프로만의 기치다. 아직은 기업 차원에서는 부족하지만 그룹 차원에서는 현재도 많은 진행을 하고 있다. 얼마 전에 그룹의 회장께서 충북의 한 기관에서 올해의 인물상을 받기도 했다.
전국 최대 장애인 스포츠단 창단에 기여한 공로로 받은 것으로 전국체전에서 많은 메달도 따고 기념식도 가졌다. 장학사업도 하고 있다. 지금은 1년에 약 1억원 정도를 각 회사가 분담하고 있다.
현재는 사실 에코프로 본사가 있는 충북에 집중된 점이 없지 않아 있는데 포항으로의 확장이 완료되면 경북과 포항 사회에도 상생의 전략을 세울 계획이다. 먼저는 지역 인재를 고용하는 방식으로 상생에 이바지하도록 하겠다.