보급형전기차에도‘실리콘음극재’탑재…현대차등10여차종준비

충전시간짧고거리늘린첨단소재그동안포르쉐·아우디고급형사용대주전자등국내외생산업체소수국내대기업도시장진출·개발눈독

고급전기차에만들어가던실리콘음극재가 올해부터는 현대자동차그룹 등보급형전기차에도쓰이면서관련시장이커지고있다.

전기차 대중화 카드로 충전 시간을단축 수 있는 소재가 부상하면서실리콘 음극재사용을 범용 차종까지늘린영향이다. 아직양산 체제가 갖춰진 회사는 극소수로, 시장 진입여지가 있다고 판단한 국내 대기업들도 실리콘 음극재개발에속도를내고있다.

11일 업계에따르면실리콘 음극재를탑재한 전기차가 올해는 10종 내외가될 것으로 추정된다. 작년까지만 해도실리콘음극재를적용한차량은포르쉐타이칸과아우디E-트론 GT 등일부고급전기차뿐이었다.

다만 업계 내 정보유출을 막기 위한비밀유지계약(NDA)으로 실리콘음극재를 채택한 전기차는 이보다 더많을 수있다.

올해 시장이 대폭 확대된 이유는 기아·현대차, 포드, 스텔란티스 등 보급형모델에도 실리콘 음극재가 쓰인 영향이다. 최근 전기차 시장 수요 둔화에완성차업계가 편의성높이기에주목하면서충전속도 향상을 위한 기술력을 전차종에집약시키고있다.

실리콘은 현재 음극 소재로 쓰이는흑연보다 에너지를 4배이상 저장할 수있어전기차 주행거리를 늘리고 충전시간을단축할수있는 차세대소재로꼽힌다.

1회 주유 시 내연기관차 평균 주행거리가 670km인 상황에서, 여전히 이에크게미치지못하는 전기차 평균 주행 거리(400km)를 늘리려면 배터리에너지밀도증대가 지속적으로이뤄져야한다. 또 하이니켈양극재는 240mAh/ g(암페어시/그램)수준이한계지만실리콘음극재등은이론적으로 500mAh/g내외의용량밀도도가능하다.

현재 전 세계적으로 실리콘 음극재양산이 가능한 곳은 한국의 대주전자재료를 비롯해일본 덴소·신에츠, 중국BTR 정도, 미국 실라등소수업체뿐이다. 다만 향후 실리콘의팽창 문제를어떻게해결하는 가에따라 시장 판도가달라질수있다는 분석이다. 충·방전 과정에서부피가 최대 400% 팽창하는것이 여전히 기술 난제로 꼽히기 때문이다.

대주전자재료는 북미 전기차 1위 기업, LG에너지솔루션에이어 SK온 등으로 협력 관계를 확대하고 있다. 완성차브랜드 기준으로는 올해 포르쉐, 스텔란티스, 현대차, 포드 등의전기차에대주전자재료의실리콘음극재가 쓰일것으로전망된다.

적용 차종 확대로 대주전자재료의실적도오름세를보일전망이다.투자은행(IB) 업계는 대주전자재료의1분기 실리콘 음극재관련매출이전년동기 55억원보다 50% 이상 성장한 82억원에육박할것으로추정했다.

테슬라와메르세데스-벤츠가실리콘음극재를탑재한 전기차 출시를확정하면서국내소재기업들도 관련 시장 진출을 준비하고 있다. 국내에서는 현재SK, 포스코, 롯데 등 대기업이 실리콘음극재 기술을 보유한 회사에 지분 투자하거나 합작사를 세웠다. 한국의 연구개발(R&D) 인력활용과 미국인플레이션감축법(IRA) 영향으로 한국에 진출한 글로벌 업체들도 있다. SKC가 투자한영국의넥세온과캐나다에모회사를두고있는네오배터리가대표적이다.

SNE리서치는 실리콘 음극재비중이2030년 7%에이어 2035년에는 10% 수준까지 커질 것이라고 예측했다. 금액기준으로는 2023년 6억 달러(약 8182억원)에서 2025년 19억 달러(약 2조5000억원), 2030년 43억 달러(약 5조8600억원), 2035년에는 66억 달러(약 9조10억원)까지증가할것으로예상됐다.