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실리콘 음극재를 적용한 배터리가 힘을 받으면서 '하이엔드 동박'이 주목받고 있다. 실리콘이 부풀어 올라도 버틸 수 있는 고강도·고연신 동박에 대한 수요가 늘 것으로 기대되고 있다.
13일 관련 업계에 따르면 이차전지 기업들은 실리콘 함량 10% 이상 수준의 음극재를 장착한 배터리를 개발하고 있다. 실리콘 음극재는 기존 흑연 음극재 대비 에너지밀도를 10배 가량 높이면서, 충전시간을 대폭 단축시켜주는 소재다. 현대차를 비롯해 포르쉐, 아우디, 테슬라, BMW 등의 일부 차량에 탑재되고 있다.
실리콘의 경우 가격이 상대적으로 비싸고, 부풀어 오르는 성질이 있다. 이에 흑연 기반에 대학원학자금대출 실리콘을 섞는 방식으로 음극재 개발이 이뤄지는 중이다. 기존에는 실리콘 함량이 5~7% 수준이었는데 이 수치를 '두 자릿 수'로 끌어올리기 위한 시도가 이어진다. 실리콘 함량이 늘어나는 만큼 충전시간 단축이 이뤄질 것으로 보인다.
음극재를 감싸는 전지박(동박)의 중요성도 커진다. 특히 실리콘의 경우 충·방전 시에 부풀어오르는 스웰링 현상 당일여성대출 이 발생하기 때문에, 동박 역시 더 높은 강도와 유연성이 필요하다. 업계 관계자는 "고함량 실리콘 음극재의 경우 파손 방지를 위해 동박의 고강도, 고연신이라는 하이브리드 물성이 필요하다"고 설명했다.
동박 기업들은 앞다퉈 하이엔드 라인업 확보에 나서고 있다. 롯데에너지머티리얼즈의 경우 실리콘이 10% 이상 적용된 모바일 배터리용 하이엔드 에이스저축은행 동박의 양산을 다음달부터 시작할 예정이다. 전기차 배터리용은 품질 테스트를 진행하고 있다. 롯데에너지머티리얼즈 관계자는 "고함량 실리콘 음극재가 본격 사용되는 2026년부터는 하이엔드 동박 판매량이 기존 대비 2.6배 증가해 수익성 개선이 이뤄질 것"이라고 밝혔다.
롯데에너 우체국 이율 지머티리얼즈 하이엔드 하이브리드 동박
세계 최초로 4㎛(마이크로미터)의 가장 얇은 두께의 동박을 만들었던 SK넥실리스 역시 하이엔드 동박 사업을 강조하고 있다. 초고강도, 초고연신 물성에 대한 풀라인업을 구축하고 고객 맞춤형 제품을 제공하겠다는 전략이다. 솔루스첨단소재는 △4.5㎛의 얇은 전지박 △ 기업은행 마이너스통장 발급대상 최대 70kgf/㎟의 고강도 전지박 △최대 15% 연신율의 고연신 전지박 등의 하이엔드 제조기술을 갖췄다.
실리콘 음극재와 같은 신기술이 표준이 될수록 하이엔드 동박에 대한 수요는 더욱 늘어날 수밖에 없다. SNE리서치는 2023년 기준 실리콘 음극재 사용 규모가 1만여톤으로 전체 음극재 시장의 1% 수준에 불과했지만, 향후 10년간 연평균 39%씩 성장할 것으로 내다봤다. 2030년 예상 시장 규모는 43억 달러(약 6조원)에 달한다.
배터리 업계 관계자는 "중국의 물량 공세로 국산 동박이 어려움을 겪는 상황이 지속되고 있다"며 "수익성이 높은 하이엔드 동박 시장을 잘 공략한다면 국내 기업들이 반등할 수 있는 계기를 만들 수 있을 것"이라고 말했다.
최경민 기자 brown@mt.co.kr
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