경기 침체가 세계를 덮치고 있다. 고물가·고금리의 기세가 꺾일 줄 모르고 소비 위축은 경기를 얼어붙게 만들었다. 하지만 이런 환경 속에도 아랑곳하지 않고 질주하는 업계가 있으니 바로 '배터리'다.

세계 각국 정부가 기후위기를 인식하고 친환경 정책과 보조금 정책을 세우면서 전기차 시장이 성장한 것이 배터리 시장 성장의 주요 배경이다.

국내 배터리 3사로 불리는 LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온의 1분기 합산 매출만 해도 16조 원을 넘을 전망이라는 분석이 나왔고, 올 한해 누계 추정치는 약 70조원의 매출을 올릴 거라는 관측이 나올 정도다.

시장조사업체 SNE리서치에 따르면 2022년 상반기 전기차용 배터리 시장은 전년 동기 대비 76% 성장한 202GWh를 기록했다. 또한 원자재 수급난에도 28개월째 꾸준한 성장세를 보이는 중이다.

◆ "모양새에 따라 각기 다른 매력"…원통형·각형·파우치형

전기차의 핵심은 배터리라 해도 과언이 아니다. 전기차의 속도와 운행 가능 거리를 결정하고 혹여나 터질 사고에 대비해 안전성도 중요한 이슈기 때문이다.

배터리는 크게 양극재, 음극재, 분리막, 전해액(전해질) 등으로 구성돼 있으며 이를 어떻게 담아내느냐에 따라 배터리는 ▲원통형 ▲파우치형 ▲각형으로 분리된다. 배터리는 형태에 따라 각기 다른 특성을 가지고 있으며 완성차 업체들의 '러브콜'을 받고 있다.

먼저 '원통형 배터리'는 가장 오래된 형태이자 일상생활에서 흔히 볼 수 있는 건전지와 같은 모양이다. 대형 배터리 제조사들이 표준화된 규격에 맞는 설비를 갖추고 있어 다른 형태의 배터리들보다 많은 양을 빠르게 생산할 수 있다는 장점이 있다. 가장 전통적인 형태로 생산 비용도 저렴하고 내구성이 좋으며, 부피당 에너지 밀도도 높다. 특히나 안정적인 수급으로 완성차 시장을 공략해 왔다.

하지만 전기차 장착을 위해서는 원통형 배터리를 하나로 묶어야 하는데 그 비용이 많이 들어 배터리를 만들기 위한 배터리 시스템 구축비용이 많이 든다는 단점도 있다.

이어 '파우치형 배터리'는 전극을 셀파우치로 감싼 모양이다. 배터리를 둘러싼 외관이 얇아 다른 형태의 배터리보다 가볍고, 다양한 형태로 만들 수 있으며 높은 에너지 밀도로 장거리 주행에 적합하다. 열 관리도 잘 되는 편에 속하지만 대량 생산이 어렵고 공정 난이도가 높아 생산 비용도 비싸다. 파우치형 배터리는 여전히 다양한 IT 기기에 광범위하게 사용되고 있었는데, 전기자동차에도 탑재되고 있어 활용 분야가 점점 늘어날 것으로 전망되는 배터리 형태다. 게다가 장점으로 꼽힌 외관 얇기는 외부 충격에 약하다는 단점을 야기했다. 결국 모듈이나 팩으로 구성할 경우 강도 보완 기술이 필요해 상대적으로 비용이 높아지게 된다.

마지막으로 '각형 배터리'는 각형은 금속 캔 형태로 원통형에 비해 얇고 파우치형과 비교해 내구성이 뛰어나다는 평가를 받는 배터리 형태 중 하나다. 각형 배터리는 사각형 모양의 금속 캔(CAN)에 양극, 음극, 분리막, 전해질 등의 소재를 집어넣는 형태로 중국 배터리 업체들이 주로 생산해왔다. 교환식 배터리 휴대폰의 배터리 모양을 떠올리면 된다.

단점은 알루미늄 캔을 사용해 무게가 무거워 다른 배터리에 비해 주행거리가 짧다. 또한 알루미늄 캔을 사용하기에 열 방출이 어려워 냉각 장치가 필요하다. 이는 생산비용이 높아지는 결과를 초래하게 된다.

그럼에도 각형 배터리의 점유율은 시장에서 높다. 폭스바겐이 2030년까지 자사 전기차 배터리의 80%를 각형으로 바꾸겠다는 '배터리 로드맵' 발표했고, 완성차 업체인 BMW, 아우디, 포드, 포르쉐, 토요타도 각형 배터리를 채택하고 있어 시장성이 밝다.

이에 SK온은 이번 '인터배터리 2023'을 통해 18분 만에 80%까지 충전할 수 있는 '급속충전 배터리'보다도 충전 속도를 더 높인 것이 특징인 각형 배터리를 선보였으며, 올해 안에 시제품 생산에 돌입한다는 계획을 세우기도 했다.