[경제일보] 전기차 배터리 성능 경쟁이 심화되면서 차세대 음극재 기술 확보를 위한 글로벌 협력도 확대되고 있다. 특히 기존 흑연 음극재의 한계를 넘어설 수 있는 실리콘 음극재 기술이 차세대 배터리 소재로 주목받으면서 관련 기업 간 기술 협력 움직임이 활발해지는 모습이다.
포스코퓨처엠은 미국 배터리 소재 기업 실라(Sila)와 첨단 배터리 소재 공동 개발을 위한 협력에 나선다. 13일 업계에 따르면 포스코퓨처엠은 지난 11일 서울 강남구 코엑스에서 열린 '인터배터리 2026' 행사에서 실라와 첨단 배터리 소재 분야 협력을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다.
실라는 미국 캘리포니아에 본사를 둔 배터리 소재 기업으로 실리콘 음극재 기술을 기반으로 전기차 배터리 성능 개선을 추진하고 있다. 현재 미국 워싱턴주 모지스레이크에 실리콘 음극재 생산 공장을 운영하며 글로벌 완성차 업체 및 배터리 기업들과 협력을 확대하고 있다.
이번 협력을 통해 포스코퓨처엠은 자사의 양극재·음극재 소재 기술과 실라의 실리콘 음극재 기술을 결합해 차세대 배터리 소재 기술 개발을 추진할 계획이다. 포스코퓨처엠은 기존 흑연 음극재와 양극재 소재 기술을 기반으로 배터리 소재 생산 경험을 보유하고 있으며 실라는 실리콘 기반 음극 소재 설계 기술과 상용화 경험을 확보하고 있다. 양사는 이러한 기술 역량을 결합해 전기차 배터리 에너지 밀도와 충전 성능을 동시에 개선할 수 있는 차세대 음극 소재 개발을 추진한다.
공동 연구개발에서는 실리콘 음극재의 적용 비율을 높이면서도 안정적인 충·방전 성능을 확보하는 기술 개발이 핵심 과제로 꼽힌다. 이를 통해 전기차 배터리의 주행거리 향상과 충전 시간 단축 등 성능 개선 효과를 기대하고 있다. 또한 실리콘 음극재 적용 과정에서 발생할 수 있는 구조 안정성 문제와 소재 수명 저하 문제를 개선하는 기술 개발도 함께 추진할 계획이다.
실리콘 음극재는 기존 흑연 음극재 대비 에너지 저장 용량이 최대 10배 수준으로 높은 소재로 평가된다. 이를 적용할 경우 전기차 주행거리를 늘리고 충전 시간을 단축할 수 있어 차세대 배터리 기술로 주목받고 있다.
다만 실리콘 음극재는 충·방전 과정에서 소재 부피가 크게 팽창하는 문제가 있어 상용화 과정에서 기술적 난제로 지적돼 왔다. 배터리 수명 저하와 구조 변형 문제를 해결하지 못할 경우 안정적인 상용화가 어렵다는 점에서 관련 소재 기술 개발 경쟁도 치열해지고 있다.
포스코퓨처엠과 실라는 탄소나노소재 기술을 활용해 이러한 기술적 한계를 개선하는 방안을 검토하고 있다. 실리콘 음극재의 부피 팽창을 억제하고 구조 안정성을 높여 배터리 수명을 개선하는 것이 목표다. 양사는 동시에 실리콘 음극재의 원가 경쟁력을 높이기 위한 기술 협력도 추진할 계획이다.
최근 배터리 산업에서는 차세대 소재 확보 경쟁이 빠르게 전개되고 있다. 전기차 시장이 확대되면서 배터리 에너지 밀도와 충전 속도를 동시에 개선할 수 있는 소재 기술이 핵심 경쟁 요소로 떠오르고 있기 때문이다.
특히 실리콘 음극재는 차세대 배터리 소재 가운데 상용화 가능성이 높은 기술로 평가된다. 글로벌 완성차 기업과 배터리 기업들이 관련 기술 개발과 공급망 구축에 적극 나서는 이유다.
포스코퓨처엠 역시 배터리 소재 사업 확장을 추진하고 있다. 회사는 양극재와 음극재 사업을 중심으로 배터리 소재 밸류체인을 강화하며 글로벌 배터리 시장 대응력을 높이고 있다.
홍영준 포스코퓨처엠 연구소장은 "양사는 첨단 배터리 소재 기술 개발을 위해 각사가 보유한 업계 최고 수준의 기술 리더십을 결합하기로 했다"며 "기술개발은 물론 공급망 차원으로 파트너십을 지속적으로 발전시켜 나갈 것"이라고 말했다.
이번 협력은 차세대 음극재 기술 확보와 함께 글로벌 배터리 소재 공급망 확대 측면에서도 의미가 있다는 평가가 나온다. 기술 경쟁이 심화되는 배터리 산업에서 소재 기업 간 협력이 중요한 전략으로 부상하고 있기 때문이다.
배터리 성능 경쟁이 본격화되는 가운데 포스코퓨처엠이 실리콘 음극재 기술 협력을 통해 차세대 배터리 소재 시장에서 경쟁력을 확보할 수 있을지 주목된다.
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