최근 중국 자동차 배터리 혁신 연합(China Automotive Battery Innovation Alliance)은 중국 전기차(EV) 부문에서 인산철리튬(LFP) 배터리의 시장 점유율이 크게 증가했음을 나타내는 데이터를 발표했습니다. 6월 기준 LFP 배터리는 신에너지차 전체 배터리 탑재량의 74%인 31.7GWh를 차지해 전기차 전력 시스템의 선두주자로서의 입지를 확고히 했다.
3원계 리튬전지에 가려졌던 LFP전지가 부활하면서 최근 시장 지배력에 의문이 제기되고 있다. 전통적인 자동차 제조업체, 새로운 EV 스타트업, 합작 투자 및 다국적 거대 기업이 점점 더 LFP 배터리를 선택하는 이유는 무엇입니까?
LFP 배터리 우위의 요인
업계 전문가들은 특히 EV 시장의 치열한 가격 경쟁 속에서 LFP 배터리의 비용 이점이 인기를 높이는 주요 요인이라고 믿고 있습니다. SVOLT Energy의 연구원은 LFP 배터리가 수년에 걸쳐 에너지 밀도가 크게 향상되었다고 설명했습니다. 한편, 삼원계 리튬 배터리의 핵심 소재인 니켈과 코발트의 가격 상승으로 인해 LFP 배터리가 더욱 비용 효율적인 옵션이 되었습니다.
기술 발전과 비용 효율성
LFP 배터리의 경제성은 중요한 장점입니다. MySteel에 따르면 7월 현재 중국의 자동차용 LFP 배터리 평균 가격은 380RMB/kWh인 반면, 고니켈 삼원계 배터리의 평균 가격은 550RMB/kWh입니다. 이러한 가격 차이는 특히 경쟁이 치열한 시장 환경에서 소비자에게 상당한 비용 절감 효과를 가져올 수 있습니다.
기술적인 발전도 한몫했습니다. 저명한 배터리 제조업체의 한 저명한 엔지니어는 초기 LFP 배터리가 낮은 전도성을 보완하기 위해 나노 처리 및 탄소 코팅과 같은 복잡한 공정이 필요했다고 지적했습니다. 그러나 탄산리튬 분말의 압축과 같은 생산 공정의 발전으로 제조가 단순화되고 에너지 밀도가 높아졌습니다.
LFP 배터리 설계의 혁신
기술적인 개선 외에도 LFP 배터리의 디자인도 진화했습니다. 처음에는 배터리 셀을 모듈로 포장한 후 이를 팩(CTP)으로 조립했습니다. 이제 모듈 제거가 가능한 발전으로 셀을 CTP 또는 차량 섀시(CTC)에 직접 통합하여 공간 효율성을 극대화할 수 있습니다. 이러한 설계 발전은 업계에서 안전성과 비용 효율성을 점점 더 강조하는 것과 일치합니다.
중국의 주요 자동차 제조사들은 LFP 배터리 연구개발에 막대한 투자를 하고 있다. BYD는 블레이드(Blade) 배터리를 출시했고, 지리(Geely)와 고션하이테크(Gotion High-Tech)는 각각 쉴드 숏 블레이드(Shield Short Blade)와 소프트팩 LFP 배터리를 개발했다. 이러한 혁신으로 인해 LFP 배터리의 시장 점유율이 더욱 높아졌습니다.
미래 동향 및 경쟁
Real Lithium Research의 설립자인 Mo Ke는 장기적으로 전고체 배터리와 나트륨 이온 배터리를 포함해 다양한 배터리 기술이 공존하겠지만 LFP 배터리는 적어도 2030년까지 시장 리더십을 유지할 것이라고 예측했습니다. 그는 M3P 배터리를 지적합니다. 인산염 기반 삼원계 소재의 일종인 3원계 리튬 배터리는 기존 LFP 배터리보다 더 높은 에너지 밀도를 제공하는 동시에 삼원계 리튬 배터리보다 비용 효율적입니다. 이는 업계의 새로운 트렌드가 될 수 있습니다.
'긴 칼날 vs. 짧은 칼날' 논쟁
LFP 배터리 시장에서도 긴 블레이드 디자인과 짧은 블레이드 디자인이 구분되어 있습니다. 긴 블레이드 디자인인 BYD의 1세대 블레이드 배터리는 배터리 셀 길이가 거의 1m에 달합니다. 이와 대조적으로 Geely의 Shield Short Blade 배터리는 58cm에 불과합니다. Geely의 부사장 겸 학장인 Li Chuanhai는 짧은 블레이드 배터리가 내부 저항 감소로 인해 더 나은 고속 충전 성능과 안전성을 제공한다고 주장합니다. 이것이 바로 Geely와 SVOLT Energy, GAC Aion과 같은 다른 제조업체가 짧은 블레이드 접근 방식을 채택한 이유입니다.
블레이드 길이에 대한 논쟁에도 불구하고 자동차 제조사들은 자체 배터리 연구와 생산이 중요하다는 데 동의하고 있습니다. 2023년 11월 Changan은 첫 번째 표준 배터리 셀을 출시했습니다. 다음 달, GAC Aion은 자체 배터리 공장을 완공했고, Zeekr는 세계 최초로 대량 생산된 800V LFP 초고속 충전 'Gold Brick' 배터리를 공개했습니다.
자체 배터리 개발 추진
파트너인 Advanced Manufacturing and Mobility Industry에 따르면, 자체 배터리 개발을 통해 자동차 제조업체는 차량에 맞는 성능과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 또한 수익성의 핵심 요소인 비용 관리도 가능합니다. NIO CEO인 Li Bin은 배터리 비용이 일반적인 승용차 가격의 40%를 차지하며 자체 배터리를 제조하면 이윤을 크게 향상시킬 수 있다고 강조했습니다.
