□ 미래 에너지 흐름을 좌우할 ‘포스트-리튬이온 배터리’ 주목

ㅇ 리튬 이온 배터리는 현재 시장에서 존재하는 다양한 이차전지 가운데, 전지 성능이 우수한 편에 속하지만, 전기자동차용 전원으로써는 배터리 성능, 가격, 안전성 및 신뢰성 측면에서 해결해야 할 기술적 이슈가 산적

- 배터리 성능 측면에서 1회 충전에서 가능한 주행 거리와 충전 시간은 기존 내연 기관 자동차에서 소비자가 기대하는 수준에 미치지 못하고 있으며, 리튬 이온 배터리의 가격과 안전성･신뢰성 역시 전기차 시장 확대 및 차세대 전기차의 요구 성능을 맞추기 위해서는 기술적 혁신이 필요한 상황

- 이러한 전기차용 구동 전원이 갖는 기술적 이슈들을 해결하기 위해 현존 리튬 이온 배터리의 기술적 진보와 함께, 리튬 이온 배터리의 한계를 넘어 근원적 혁신이 가능한 포스트-리튬 이온 배터리(Post Lithium-ion Battery)에 대한 연구개발이 진행 중

□ 中, ‘포스트-리튬이온 배터리’ 전체 유효 특허 중 절반 이상 차지하며, 선도

ㅇ 일본경제신문이 미쓰이물산 전략연구소에 배터리 관련 조사를 의뢰한 결과 2022년 12월 기준 포스트-리튬이온 관련 유효 특허는 총 9,862건으로 집계되었으며, 이 가운데 중국이 5,486건으로 전체 절반 이상을 차지한 것으로 분석(4.4.)

- 중국에 이어 일본(1,192건)과 미국(719건), 한국(595건), 프랑스(128건) 순

- 기업･기관별로 꼽은 상위 10곳 중엔 중국과학원과 배터리 업체 CATL 등 중국 소속만 7곳에 달함

- 특허 건수 질적 평가(다른 특허에 인용된 횟수 등 포함)를 더한 종합지수에서도 중국은 4,930점을 받아 가장 높은 점수를 기록했으며, 미국과 일본은 각각 2,630점과 2,260점을 획득

- 중국은 리튬이온 배터리 후속 배터리로 가장 유력한 나트륨이온 배터리에서 우위를 점하고 있다고 평가했으며, 미국은 마그네슘이온 배터리 분야에서 일본은 불소를 핵심 소재로 쓰는 불화물이온 배터리에서 앞서고 있다고 평가

※ 나트륨이온 배터리는 리튬이온 배터리보다 싸고 안전하다는 강점을 가지고 있으며, 용량은 리튬이온 배터리보다 작지만, 비용은 기존의 60~70% 수준에 머물 것으로 추정. 또한, 배터리에 필요한 원자재인 나트륨이 리튬이나 코발트보다 풍부

□ 한편, 중국 정부가 재생에너지 이용 촉진을 위한 기술 개발 차원에서 나트륨이온 배터리 연구에 주력하고 있으며, CATL은 연내 나트륨이온 배터리를 양산하여 전기차에 공급할 계획

ㅇ 한국은 업계 최초 ‘리튬에어 배터리’ 연구개발에 나서며 미래 경쟁력 확보 노력

ㅇ 삼성SDI는 전고체 배터리를 잇는 차세대 배터리로 미래 경쟁력 확보를 위해 ‘리튬에어(Li-Air)’ 배터리 연구개발 착수(2.6.)

- 리튬에어 배터리는 배터리 충･방전 과정에서 리튬과 산화물의 결합･분해를 통해 에너지를 생성하는 것으로, 리튬이온 배터리보다 출력･효율 등을 획기적으로 높일 수 있는 것이 특징

- 아직 리튬에어 배터리는 연구 초기과정을 거치고 있기 때문에, 소형･중대형 등으로 제품화하기까지 각종 난제가 산적해 있지만, 리튬황･아연에어(Zinc-Air) 등과 함께 ‘포스트 전고체’ 후보 중 하나

- 리튬황은 국내외 주요 배터리 회사들이 차세대 전고체로 키우기 위해 공통적으로 연구해 왔지만, 리튬에어 분야에 도전장을 낸 곳은 삼성SDI 뿐임

※ 차세대 배터리 연구가 가장 활발하다고 알려진 파나소닉도 전고체･리튬황에 이어, 아연에어에만 집중

- 미국 보스턴의 삼성SDI 연구소 SDIRA(SDI R&D America)는 리튬에어 배터리 연구과제 수행을 위한 인력 충원에 나서는 등 기술 확보 노력하고 있는 상황

□ 한편, IRA 시행으로 한국 주요 배터리 업계는 공급망 확대할 수 있는 기회 확보

ㅇ 우리나라는 차세대 배터리 개발 경쟁에서 뒤처지고 있지만, 미국 인플레이션 감축법(IRA) 세부 지침 발표로, 한국 배터리 3사(LG에너지솔루션･삼성SDI･ SK온)가 중국 경쟁업체보다 앞서 시장을 선점할 수 있는 기회

- 친환경 에너지에 대한 지원이 강화되면서 전기차와 배터리 수요 확대로 이어지고 있는 가운데, 배터리 부품･소재에 대해 중국 업체의 미국 시장 진입을 제한하면서 한국 기업에 호재로 작용

- 북미로 생산 조건이 한정될 경우, 배터리 업계의 비용 부담이 크게 늘어날 것으로 예상되었지만, 두 소재의 광물 지위가 유지되면서 현재의 생산 공정을 바꾸지 않아도 세액공제 혜택 가능

- 또한, 배터리 핵심광물의 조달국 범위에 인도네시아와 아르헨티나가 제외됐지만, 미국과 FTA를 체결한 국가에서 가공할 경우, 해당 국가의 광물로 인정하는 조항이 유지되면서 한국 기업의 수혜 예상

- 미국과 FTA를 체결하지 않은 국가에서 광물을 채굴하더라도 한국(FTA 체결국)에서 50% 이상의 가치를 더해 가공할 경우, 해당 국가의 광물로 인정받을 수 있게 되면서, 한국 업체들이 지금처럼 니켈･리튬 등을 인도네시아와 아르헨티나에서 가져와 한국에서 가공하면 보조금 혜택 가능

- 미국 정부의 IRA 시행으로 GM, 포드, 루시드모터스 등 다수의 업체에 배터리를 공급하는 LG에너지솔루션의 역할이 더욱 확대되고, 배터리 수요는 확대될 전망

- 미국 내 배터리 생산기지를 구축하고 있는 삼성 SDI･SK온도 공급처를 다변화하여 우위를 확보할 수 있을 것으로 기대

ㅇ 아울러, 우리 정부가 IRA 시행으로 북미시장 진출 확대가 기대되는 국내 배터리 기업에 수출입은행과 무역보험공사가 향후 5년간 7조 원의 대출･보증을 지원한다고 발표(4.7.)

- 수출입은행은 대출한도를 최대 10%포인트 확대하고, 대출금리를 최대 1.0%포인트 감면해 줄 예정

- 무역보험공사는 보험료를 최대 20% 할인하고, 보증한도도 총 사업비 기준으로 최대 20%포인트 확대

- 또한, 새로운 시장 진출을 모색하는 국내 배터리 기업을 위해 리튬인산철(LFP) 배터리 개발도 지원하며 올해부터 500억 원 규모 이상의 LFP 배터리 관련 신규 과제를 추진할 방침

- 국가첨단전략기술 보유기업이 산업단지 안에 투자할 경우 법정 용적률을 1.4배까지 확대할 계획이며 상반기 중 첨단전략산업 특화단지를 지정해 전력･폐수처리시설 등 인프라 구축도 지원할 예정

- 특히, 배터리 3사는 앞으로 5년간 1조 6,000억 원을 차세대 배터리에 투자할 것을 밝힌바, 첨단 기술이 적용된 마더 팩토리도 국내에 조성할 계획

- 정부도 1,500억 원 규모의 차세대 배터리 R&D 예타를 통해 첨단기술 확보를 위한 투자에 나서면서 우리나라의 차세대 배터리 경쟁력 확보 기대