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포스코퓨처엠이 일본 완성차 업체와 손잡고 전고체 배터리용 양극재를 단독 개발한다. 일본 완성차 기업이 전고체용 양극재 공급사를 단독 지정한 것은 국내 소재사 중 처음이다. 상용화를 앞둔 전고체 배터리 시장에서 포스코퓨처엠이 글로벌 공급망 선점에 한발 앞서 나갔다는 분석이 나온다.

5일 업계에 따르면 포스코퓨처엠은 최근 한 일본 완성차 업체와 전고체 배터리용 양극재 단독 개발 계약을 맺었다. 이번 계약으로 포스코퓨처엠은 이 업체가 추진하는 전고체 배터리 프로젝트에 양극재를 독점 개발해 공급하게 됐다. 협력 회사는 중견 자동차 회사로 알려졌다.

전고체 배터리는 미래 모빌리티 시장의 ‘게임 체인저’로 꼽힌다. 배터리 양극과 음극 사이의 전해질을 액체가 아니라 고체로 채워 기존 리튬이온 배터리 대비 화재 위험은 낮고 에너지 밀도는 높다. 충전 속도가 빠르고 수명이 긴 것도 강점이다. 전기차뿐 아니라 로봇, 에너지저장장치(ESS) 등 활용 분야가 다양하다.


하지만 개발 난도가 높다. 고체인 양극과 고체인 전해질이 맞닿아 있는 탓에 전기 흐름이 방해받는 ‘계면 저항’이 발생하기 쉬워서다. 계면 저항이 발생하면 배터리 수명과 충·방전 성능이 급격히 떨어진다. 이 저항을 줄이려면 양극이 전해질과 직접 닿지 않도록 꼼꼼하게 코팅 물질을 입혀야 한다. 리튬이온 배터리 시장에서 양극재 노하우가 아무리 뛰어나도 전고체에선 통하지 않는다는 의미다. 파일럿 수준의 납품 실적을 보유한 업체가 세계적으로 손에 꼽히는 것도 이 때문이다.

포스코퓨처엠은 머리카락 굵기의 1만분의 1 두께로 균일하게 양극재를 코팅하는 정밀 기술을 확보했다. 이를 토대로 파일럿 라인에서 이미 수십~수백㎏의 전고체용 양극재를 공급하고 있다. 올해 말이면 양산 공정 단계로 넘어간다.

일본 완성차 기업이 국내 소재사와 직거래에 나선 데는 이유가 있다. 기존 배터리 공급망은 ‘소재사→셀 메이커→완성차’의 3단계 구조다. 다만 전고체 배터리는 아직 상용화 전이어서 독보적 셀 메이커가 없다. 이에 소재사와 손잡고 독자 개발에 나서 기술 주도권과 안정적인 공급망을 한꺼번에 쥐겠다는 게 완성차 업체들의 생각이다.

포스코퓨처엠은 이번 계약으로 독점 납품권을 사전에 확보하고 경쟁 소재사를 따돌리는 이점을 얻게 됐다. 미국 전고체 배터리 스타트업 팩토리얼과도 공동 개발을 진행 중인 만큼 이번 계약으로 동시에 미국과 일본 교두보를 확보했다는 평가다. 포스코퓨처엠은 2024년 4월에도 혼다와 양극재 합작사 양해각서(MOU)를 체결하고 캐나다 온타리오 지역에 양극재 공장을 건설한 바 있다. 업계 관계자는 “전고체 배터리 상용화 시점이 2027~2030년으로 거론되는 만큼 지금이 공급망을 선점할 골든타임”이라고 했다.

양길성 기자 vertigo@hankyung.com