[디지털데일리 고성현기자] 국내 배터리 3사가 북미 시장을 겨냥한 에너지저장장치(ESS)용 리튬인산철(LFP) 배터리 사업을 본격화하면서 수혜가 양극재 등 소재 생태계로 확대될 전망이다. 특히 LFP 양극재 사업을 선제적으로 진출한 엘앤에프와 포스코퓨처엠 간 경쟁이 뚜렷해질 것으로 관측된다.

19일 업계에 따르면 LG에너지솔루션은 내년 중 랜싱 공장 내 ESS용 각형 LFP 배터리 생산을 위한 라인 전환에 나설 전망이다. 이를 위해 최종 장비 협력사 선정에 나선 상태로, 일부 중국 장비사 등이 조립·활성화 장비 라인에 채택된 것으로 전해졌다.

LFP 배터리는 삼원계와 비교해 에너지밀도가 낮지만 소재 구조 안정성, 충방전 수명이 높은 배터리다. 높은 무게와 낮은 에너지밀도가 최대 단점으로 꼽혀왔으나, 전기차 시장 둔화로 보급형 모델이 늘면서 수요가 확대되는 추세다. 아울러 고정된 장소에서 오랜 기간 충방전을 하는 ESS용도로 특화돼 있다는 평가를 받는다.

국내 배터리 3사는 전기차를 주력으로 삼원계 배터리를 납품해왔으나 장기화된 수요 부진에 따라 위기를 겪었다. 그러다 인공지능(AI) 데이터센터 증설 등 분산형 전력망 수요가 늘자 ESS용 배터리 생산 확대로 전략을 변경한 상태다.

이에 따라 LG에너지솔루션은 미국 미시간주 홀랜드 공장의 라인을 ESS용 LFP 파우치 라인으로 전환해 가동 중이다. 이와 함께 폴란드 브로츠와프·캐나다 온타리오주(스텔란티스 합작)·미시간주 랜싱 등 공장의 ESS용 배터리 전환투자도 확대키로 했다.

삼성SDI도 울산에 ESS용 LFP 마더팩토리를 설치하는 한편, 미국 인디애나주 코코모시의 스텔란티스 합작법인(JV) 라인 전환 투자에도 돌입했다. 이에 따라 올해 3분기 중 삼원계 ESS용 배터리 라인 가동을 시작했고 내년부터는 1기를 추가로 LFP 배터리 라인으로 바꿀 계획이다.

또 최근 확보한 3년간 총 2조원 이상의 수주 확보, 테슬라와의 협의 완료 시점에 맞춰 스텔란티스 추가 라인 전환 및 인디애나주 뉴칼라일 제너럴모터스(GM) JV에 대한 라인 변경도 검토할 것으로 전해졌다.

비교적 ESS 진출이 늦었던 SK온도 LFP 파우치 배터리를 바탕으로 본격 전환에 나선다. 올해 확보한 플랫아이언 에너지 수주를 바탕으로 조지아주 공장에 ESS 배터리 라인을 배정했고, 추가 수주를 확보하는대로 라인을 확대할 방침을 세웠다.

배터리 3사의 전략 변화에 따라 국내 양극재 업계의 북미용 소재 공급이 늘어날 것이란 전망이 나온다. 미국이 OBBBA 발효로 금지외국단체(PFE) 요건을 강화하면서 중국 업체 진입이 어렵게 된 덕이다. PFE 요건 강화로 첨단제조생산세액공제(AMPC)를 받으려면 내년부터 중국 자본 지분율 25% 이상이 아닌 업체로부터 조달 비중을 60% 이상 늘려야 한다.

LFP 양극재 수요를 확보할 가능성이 높은 기업으로는 엘앤에프가 꼽힌다. 엘앤에프는 지난해 LFP 양극재 사업 계획 구체화에 나선 뒤 관련 투자 행보를 확대하고 있다. 올해 8월 8일 LFP 전담 자회사인 '엘앤에프플러스'를 설립하는 한편, 대구 구지 국가산업단지에 초기 연산 3만톤·중장기 6만톤으로 확대 가능한 LFP 양극재 공장을 짓고 있다. 실질 가동 목표 시점은 내년 2~3분기다.

미국 진출도 고려 대상이다. 전략적 파트너십을 맺은 미국 스타트업 미트라켐과 합작해 미시간주 내 LFP 양극재 공장을 짓는 것을 검토하고 있다. 현재 미국 진출을 위한 계획이 확정되지는 않은 상태로, 미트라켐이 미국 정부로부터 받기로 한 보조금을 수령한 시점부터 본격화될 것으로 전망된다.

이와 함께 소재 공급망(SCM) 구체화도 진행하고 있다. 엘앤에프는 CNGR과 한국 법인인 피노로부터 LFP 전구체를 조달 받을 계획을 세웠다. 인산철((FePO₄) 원료를 CNGR이 모로코에서 합작해 세운 공장으로부터 받기 위한 협의도 진행했다. 장기적으로는 LS와 합작할 LLBS로의 전구체 조달 전환도 추진, 해마다 높아지는 조달 비중 요건을 맞추겠다는 방침이다.

포스코퓨처엠도 최근 CNGR과의 협의를 마무리하며 LFP 양극재 사업 진출 속도를 높였다. 이와 관련 15일 사회를 열고 포항 영일만4일반산업단지에 LFP 양극재 전용 공장을 짓는 안건을 승인했다. 내년 착공해 2027년 하반기 양산할 계획으로 전량 ESS 전용 LFP 양극재가 생산될 예정이다.

이번 승인으로 포스코퓨처엠은 2023년 CNGR과 합작한 씨앤피신소재에 추가 투자해 LFP 양극재 공장을 짓게 된다. 이번 투자를 시작으로 최대 연간 5만톤까지 규모를 확대한다는 목표다. 포스코퓨처엠은 CNGR, CNGR 한국 자회사 피노와 3자 협약(MOU)을 맺고 LFP 양극재 사업을 추진키로 했다.

이와 별도로 LFP 시장 조기 진입을 위해 기존 포항 삼원계 양극재 라인 일부를 LFP 양극재 라인으로 개조한다. 이를 통해 2026년 말부터 공급을 개시하기로 했다. 포스코퓨처엠은 CNGR과 협상 당시 자체 LFP 양극재 생산을 위해 CNGR로부터 공법, 기술 라이선스를 획득하기 위한 협상을 벌여온 바 있다.

에코프로비엠도 연 4000톤 규모의 준양산 라인을 운영하며 샘플 테스트를 진행 중이다. 수주 확보에 따라 관련 투자를 확대할 방침을 세웠다. LG화학은 중국 화유코발트와 모로코에 LFP 양극재를 양산키로 했으나 2027년으로 계획을 미뤘다.

배터리 업계는 양사가 삼성SDI로의 공급을 시작으로 LFP 양극재 경쟁을 본격화할 것으로 보고 있다. LG에너지솔루션이 이미 상주 리원으로부터 2028년까지의 양극재 수주를 확보한 만큼, 내년 첫 양산에 돌입하는 삼성SDI발 수주가 확대될 가능성이 높아서다.

업계 관계자는 "배터리 단가 경쟁이 치열한 만큼 원가 경쟁력과 중장기 SCM 관리 등이 양극재 업체의 핵심 경쟁 요소로 보인다"며 "LG에너지솔루션 역시 점차 중국 소재 비중을 줄여나가고 있어, 양극재 업체들의 수주 확보를 위한 경쟁이 확대될 것"이라고 말했다.

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