미국과 유럽의 신생 배터리 개발 기업을 중심으로 중국의 배터리 시장 지배력을 줄이고 공급 부족을 완화하기 위해 소재가 풍부하고 저렴한 나트륨과 황 등 2가지 소재를 통한 새로운 배터리 개발 경쟁을 벌이고 있다.
성공한다면 2025년 이후 출시되는 전기자동차에는 비교적 안전하고 저렴한 나트륨 이온이나 리튬-황 전지를 장착할 수 있을 것으로 기대되며 가격도 3분의 2에 불과한 것은 물론 중국에 대한 소재 의존도도 크게 낮출 수 있게 된다.
현재 사용하고 있는 전지는 대부분 리튬, 코발트, 망간 및 고급 리튬으로 제조된 리튬 이온 배터리로 수요가 급증하면서 가격도 급등하고 있다. 특히 원료 대부분을 중국이 장악하고 있어 지정학적 요인에 따라 공급난도 가중되는 현실이다.
미국과 유럽 등 서구 국가들은 아시아 배터리 제조업체를 따라잡기 위해 갖가지 노력을 하고 있으며 전기 자동차 제조업체들의 배터리 공급 부족은 향후 5년 이상 계속될 것으로 예상하고 있다.
이런 상황에서 리튬 이온 전지보다 최대 3분의 2 저렴한 나트륨 이온 또는 리튬 황 전지가 실용화된다면 가격과 공급 측면에서 자동차 제조업체들의 숨통을 터줄 것으로 판단기대하고 있다.
이들 전지 분야 개발은 베를린에 본사를 둔 더이온(Theion GmbH)와 영국에 본사를 둔 파라디온(Faradion), 미국의 리테(Lyten)과 같은 스타트업이 선도하고 있다. 즉 이들의 성공 여부에 달린 셈이다.
그러나 이러한 화학 배터리에는 극복해야 할 과제가 산적해 있어 성공이 불투명하다는 지적이다. 나트륨 이온 배터리는 아직 충분한 에너지를 저장하기에 역부족이고 유황 전지는 부식이 빠르게 진행되고 방전 시간도 짧다는 단점이 있다.
그럼에도 불구하고 12개 이상의 스타트업이 새로운 종류의 배터리를 개발하기 위해 상당한 투자와 함께 엄청난 정부 보조금을 받고 있다. 현재 중국은 원재료 채굴과 정제를 포함해 배터리 생산도 세계 최대 규모를 자랑하고 있다.
영국의 컨설팅 회사 벤치마크 미네랄 인텔리전스에 따르면 중국은 코발트 정제 용량의 75%, 리튬 처리 용량의 59%를 장악한 것으로 추정하고 있다.
서구 회사들뿐 아니라 아시아의 스타트업들도 새로운 화합물 반도체 개발에 뛰어들고 있다. 중국의 커템포러리 앰퍼렉스는 내년부터 나트륨 이온 전지 생산을 시작할 예정이고 LG에너지솔루션도 2025년까지 리튬 황 전지 생산을 목표로 하고 있다.
포드의 F150 라이트닝 전기 픽업트럭 수석 엔지니어 린다 장(Linda Zhang)은 “시간이 지남에 따라 더 많은 배터리용 화학 물질이 개발될 것으로 생각한다”라며 “앞으로는 배터리에 화학 물질을 사용하지 않는 것은 성공을 장담하기 어려울 것”이라고 지적했다.
새로운 배터리 기술 육성에 투자하는 영국 정부 프로그램인 패러데이 배터리 챌린지 책임자인 토니 하퍼(Tony Harper)는 “자동차 산업이 리튬, 코발트, 망간 및 니켈 공급에 대한 우려가 크기 때문에 새로운 화학 물질은 필수적으로 이를 통해 매우 어려운 상황이 될 것으로 생각했던 문제를 완화시켜줄 것”이라고 말했다.
