中, 겨울용 나트륨 배터리까지 만드는데 … 韓은 시작도 못해

겨울철 전기차 주행거리 감소 문제가 또다시 불거지고 있다. 세계 1위 배터리 기업인 중국 CATL은 이를 해결하기 위해 겨울철에도 성능 저하가 없는 배터리를 개발하고 있는 것으로 나타났다. CATL이 계절까지 고려한 배터리 개발로 북반구 전기차 시장을 공략하는 가운데 K-배터리도 대응이 시급하다는 우려가 나온다. 

29일 한국소비자원에 따르면 테슬라 모델3는 영하 1도 저온에서 운행 시 영상 18도 상온에서 운행할 때보다 주행거리가 13% 감소하는 것으로 나타났다. 현대자동차 아이오닉5와 기아 EV6는 같은 조건에서 주행거리가 각각 24%, 22% 감소하는 것으로 확인됐다.  

아이오닉5엔 LG에너지솔루션과 SK온의 배터리가, EV6에는 SK온의 배터리가 탑재된다. 

겨울철에 배터리 성능이 저하되는 이유는 저항이 증가하기 때문이다. 배터리 내부에는 액체 전해질이 가득 차있다. 온도가 낮아지만 액체 전해질이 굳는다. 고체 전해질은 액체 전해질보다 저항이 크기 때문에 리튬 이온의 이동 속도가 줄어든다. 

겨울철 배터리 성능 저하라는 고질적인 문제를 해결하기 위해 CATL은 영하 40도에도 정상 작동하는 '나트륨이온 배터리'를 개발 중이다. 

CATL은 이달 2세대 나트륨이온 배터리를 발표했다. 2025년 출시, 2027년 양산이 목표다. 1세대 제품과 비교해 가장 두드러지는 점은 영하 40도에도 정상 작동한다는 점이다. 성능은 동일하지만 안정성은 높였다. 

CATL이 목표하는 나트륨이온 배터리의 성능은 200Wh/kg 이상이다. 이는 CATL의 주력 제품인 LFP 배터리의 230~240Wh/kg과 비슷한 스펙이다. 

테슬라와 세계 전기차 1위를 다투는 중국 BYD는 나트륨이온 배터리가 내년부터 LFP 배터리와 가격이 동일해지고, 장기적으론 70%이상 저렴해질 것으로 관측하고 있다. 

즉 나트륨이온 배터리는 LFP 배터리보다 70% 저렴하지만 주행거리는 비슷하고, 영하 40도에도 작동하는 '꿈의 배터리'인 셈이다. 

중국 업계에선 나트륨이온 배터리가 '초저가' 전기차에 탑재돼 LFP 배터리 시장 20~30%를 대체할 것으로 전망하고 있다. 

한편 국내 배터리 3사 중 나트륨이온 배터리를 공식적으로 개발하고 있는 곳은 없다. LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온은 나트륨이온 배터리는 커녕 LFP 배터리도 아직 준비하지 못한 상태다. 3사는 2026년을 목표로 LFP 배터리 양산을 목표로 따라가기에 급급한 모습이다.

그나마 SK온이 나트륨이온 배터리 개발을 검토하고 있는 것으로 알려졌다. SK온에 양극재를 공급하는 에코프로는 나트륨이온 배터리 양극재를 개발 중이다. 에코프로에 따르면 회사가 개발한 나트륨이온 배터리 양극재는 중국산보다 수명과 용량이 뛰어난 것으로 전해진다. 

배터리 업계 관계자는 "나트륨이온 배터리가 출시되면 '초저가' 전기차 시장이 열릴 것"이라며 "전기차 시장이 점점 세분화되고 있기 때문에 K-배터리도 시장에 맞는 제품 준비가 시급하다"고 말했다.