포스코퓨처엠, 차세대 배터리 소재 개발 박차…"LFP 연말 양산"

포스코퓨처엠이 리튬인산철(LFP) 양극재와 실리콘 음극재, 전고체 배터리용 양극재 등 차세대 소재의 상용화를 앞당겨 미래 배터리 시장 선점에 나선다. 전기차 외 ESS(에너지저장장치), 드론, 휴머노이드 로봇 등 다양한 미래 산업 분야도 적극 공략할 방침이다.

남상철 포스코퓨처엠 양극재연구센터장은 11일 서울 강남구 코엑스에서 개막한 ‘인터배터리 2026’에서 “LFP 3세대 제품은 개발을 완료해 올해 연말 양산을 시작할 예정”이라며 “4세대는 전기차용으로 현재 파일럿 단계에 있고 2028년 양산을 목표로 하고 있다”고 밝혔다.


LFP 양극재는 저렴한 가격과 긴 수명이 장점으로 최근 ESS 중심 수요가 급증하고 있다. 포스코퓨처엠은 올해 하이니켈 양극재 생산라인을 LFP용으로 전환해 연내 양산을 시작하고 연간 최대 5만톤 규모의 LFP 양극재 전용 공장을 착공할 계획이다.

중국의 저가 LFP 공습에 맞설 자체 공법도 개발 중이다. 남 센터장은 "자체 원료를 사용하는 LFP 신공법을 개발하고 있다"며 "잘 되면 2028년 이후에는 자체 공법을 채택할 것"이라고 했다. "신공법을 적용하면 중국 공법을 기반으로 하는 지금보다 더 저렴하고 빠르게 생산할 수 있어 경쟁력이 있을 것으로 판단한다"고 덧붙였다.

'꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리 상용화 계획도 제시했다. 남 센터장은 "전고체 양극재 개발은 거의 끝나 파일럿 단계에서 수십~수백 킬로그램 규모의 양극재를 공급하고 있다"며 "팩토리얼과 협력해 자동차용 프로토타입을 제작하고 내년 말 차량 주행 테스트도 진행할 예정"이라고 설명했다.


차세대 배터리 소재로 주목받는 실리콘 음극재는 고객사와 상용화 계획 및 물량을 협의하는 단계다. 유승재 음극재연구센터장은 "조금 더 발전된 형태의 실리콘 음극재를 전고체 배터리에 탑재할 수 있도록 하는 개발도 진행하고 있다"고 했다. 포스코퓨처엠은 지난해부터 실리콘 음극재(Si-C) 데모플랜트를 가동했으며 2027년 양산에 나설 계획이다.

포스코퓨처엠은 이날 전시회에서 미래 BoT(사물배터리) 시대를 이끌 혁신 양·음극재 기술을 비롯해 포스코그룹 차원의 공급망 구축 성과를 공개했다. ▲자율주행 EV ▲데이터센터 ESS ▲첨단 솔루션 ▲오픈 이노베이션 ▲지속가능 공급망 등 주제별 구역을 나눴다.

자율주행EV 존에 소개된 울트라 하이니켈 양극재는 니켈 함량 95% 이상으로 에너지 저장용량을 극대화할 수 있어 전력 소모가 큰 자율주행 EV에 최적화된 솔루션으로 평가받는다. 제한된 체구에 장시간 구동 가능한 배터리를 탑재해야 하는 휴머노이드 로봇에도 적합해 미래 산업에서 활용도가 높은 소재로 주목받고 있다.

팩토리얼, 실라 등과 공동으로 추진 중인 연구개발 현황을 비롯해 경쟁력 있는 배터리 소재를 생산하기 위한 포스코그룹의 공급망 구축 성과도 함께 소개됐다.

포스코그룹은 현재 리튬을 중심으로 염호 및 원료광산 확보부터 양·음극재 생산, 배터리 리사이클링에 이르기까지 배터리 산업 전 주기에 걸친 공급망을 구축하고 있다. 포스코퓨처엠은 포스코그룹이 투자한 리튬 공급망을 통해 양극재 원료를 공급받고 있으며 국내에 구형흑연 공장 건설을 추진하는 등 그룹 차원의 공급망 경쟁력에 힘을 보태고 있다.