에코프로, 양극재 사업 초석 'NCA' 판매량 30만톤 달성

소니 기술지도 시작으로 삼성SDI 등 공급처 확대

에코프로의 이차전지 사업 초석인 니켈코발트알루미늄(NCA) 양극재 누적 판매량이 약 30만톤에 도달했다고 17일 밝혔다. 이는 전기차 약 300만대를 만들 수 있는 분량이다.

지난 2008년 에코프로는 리튬이온전지를 세계 최초로 개발해 상용화한 일본 소니로부터 NCA 양극재 기술지도를 받은 뒤 2021년까지 전동공구와 전기자전거용으로 약 10만톤의 NCA 양극재를 판매했다. 2022년 이후 전기차와 에너지저장장치(ESS) 배터리 수요가 늘며 약 20만톤의 판매고를 올렸다. 이 과정에서 소니에도 양극재를 납품했다.

NCA 양극재는 기존 제품인 니켈코발트망간(NCM) 소재보다 에너지 밀도가 20~30% 가량 높지만 공정이 까다로워 기술장벽이 높았다. 

에코프로는 전기차와 ESS 등 중대형 이차전지 시장이 오면 출력이 우수한 NCA가 대세가 될 것으로 보고 기술 개발에 뛰어들었다. 2005년 전구체 설비 준공에 이어 2006년 제일모직으로부터 양극재 사업을 인수했다. 이후 소니의 양극소재 밸류체인 다각화 수요를 공략했다.

2015년 3월, 이동채 전 에코프로 회장(왼쪽에서 네 번째)이하 에코프로 임직원이 소니와의 장기공급 계약 체결식에서 기념촬영을 하고 있다.

당시 소니는 금속이물을 제거하고 양극재 제조 과정에서 발생하는 미반응 리튬을 낮춰달라고 요청했다. 미반응 잔류 리튬은 양극재 성능을 떨어뜨리는데 니켈 함량이 80% 이상일 경우 통상 잔류리튬 수준은 1만ppm(1%) 수준이다. 

소니는 이를 2000ppm(0.2%)으로 낮춰달라고 요청했는데, 에코프로는 연구를 거쳐 제품 승인을 받았고 2013년 배터리 양극소재 6톤을 시험 공급하는 데 성공했다. 이후 장기 공급 계약으로도 이어졌다.

최문호 에코프로비엠 대표는 “당시 소니가 요구했던 것은 세상에 없는 하이니켈 NCA였다”며 “NCA의 단점을 모두 개선할 수는 없었지만 도전적으로 연구 개발해 왔던 수백 개의 시제품을 바탕으로 단기간에 고객을 다변화할 수 있었다”고 회고했다.

출력과 밀접한 니켈 함량을 늘리는 작업도 이어졌다. 삼성SDI에서 니켈이 90% 이상 포함된 하이니켈 양극재를 개발해달라고 에코프로에 요청해 2015년부터 삼성SDI에 NCA 양극재가 납품됐다. 현재는 95% 비중의 NCA 제품이 개발 중이다.

에코프로가 개발한 NCA 양극재 제품 모습.

삼성SDI와의 협력은 2021년 합작법인(JV) 에코프로이엠 설립으로 이어져 에코프로이엠에서 생산되는 NCA 양극재 제품은 전량 삼성SDI로 납품되고 있다.

에코프로는 전동공구에 이어 전기차, ESS 등으로 어플리케이션을 확대하며 판매량을 늘려가는 중이다. 특히 최근 ESS 시장이 확대하며 에코프로의 ESS용 양극재 판매량도  2023년 대비 지난해 6배 수준으로 확대됐다.

에코프로 관계자는 "에코프로의 NCA 개발 역사와 경쟁력은 곧 에코프로의 도전과 혁신의 기록"이라며 "배터리 종주국인 일본과의 기술협력을 바탕으로 NCA 국산화에 성공한 만큼 ESS를 포함한 다양한 포트폴리오를 통해 시장을 확대해 나가겠다”고 말했다.