LG에너지솔루션, 한 발 앞선 건식 전극 공정으로 차세대 배터리 경쟁 주도

양극·음극 모두 적용 가능한 독자 기술… 2028년 양산 목표
비용 절감·생산성 혁신으로 전기차 경쟁력 '한층 강화'

LG에너지솔루션 연구원이 대전기술연구원에서 건식전극을 살펴 보고있다./LG에너지솔루션

LG에너지솔루션이 차세대 배터리 제조 기술인 '건식 전극 공정' 상용화에 속도를 내고 있다. 건식 전극 공정은 비용과 시간을 크게 줄이며 생산 효율을 높이는 기술로 차세대 배터리 생산의 핵심 기술로 여겨진다.

29일 업계에 따르면 건식 전극 공정은 기존 공정 대비 시간 단축과 에너지 절감 효과가 크고, 배터리 생산 전반의 구조적 혁신을 이끌 수 있어 '게임 체인저'라는 평가를 받는다.

현재 대부분의 배터리는 양극과 음극 제작 과정에서 화학물질을 녹인 유기용매를 200도 이상에서 건조하는 '습식 공정'을 거친다. 반면 건식 공정은 용매를 사용하지 않는다. 대신 고체 파우더를 활용해 전극을 제조한다. 별도의 건조 과정을 생략할 수 있어 생산 과정 간 에너지 사용량을 줄일 수 있고, 설비와 공간 효율성도 높다. 결과적으로 제조 원가 절감뿐 아니라 배터리 가격 경쟁력까지 확보할 수 있다는 점에서 상용화만 성공한다면 배터리 산업에서 압도적인 시장 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 보인다. 이에 전 세계 주요 완성차 업체를 비롯해 한·중·일 주요 배터리 업체들이 건식 전극 공정 관련 연구에 전력을 다하고 있다.

LG에너지솔루션이 개발 중인 건식 전극 공정의 가장 큰 차별점은 입자 크기와 무관하게 양극과 음극 모두 적용이 가능하다는 점이 특징이다. 배터리는 두 개의 전극(양극과 음극)과 두 전극 사이에서 전하를 이동시키는 전해질의 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있는데 사용되는 재료에 따라 배터리가 저장하는 에너지의 양과 비용이 결정된다. 전문가들은 음극에 비해 다루기 어려운 재료로 만들어진 양극에 건식 전극을 적용하는 것은 기술적으로 매우 까다로워 고도의 R&D(연구개발) 역량이 필요하다고 입을 모은다.

LG에너지솔루션은 올해 오창 에너지플랜트의 파일럿 라인에서 양산성 검증을 마친 뒤 2028년 건식 전극 공정을 사용한 제품의 상용화를 추진한다는 계획이다.

LG에너지솔루션이 한발 앞서 건식 전극 공정 개발에서 경쟁력을 확보할 수 있었던 배경에는 30년 넘게 축적해온 기술 리더십이 있다. 1992년 국내 기업 최초로 2차전지 연구를 시작한 이래, 30년 이상 독자적 소재·공정 기술을 꾸준히 발전시켜온 점이 강점으로 꼽힌다. 특히 안정적 연구개발 인프라와 글로벌 생산 네트워크를 기반으로 핵심 공정의 내재화를 추진하는 것은 물론 시장 변화에 대한 대응 속도도 높이고 있다.

건식 전극 공정 외에도 LG에너지솔루션은 프리미엄 제품 하이니켈 NCMA 경쟁력 강화, 중저가 시장용 미드 니켈 NCM과 LFP(리튬인산철) 제품 개발 등 제품 포트폴리오를 다변화하며 전 영역에서 고객 수요 대응력을 높이고 있다. 소형전지 부문에서는 46시리즈 원통형 제품, 에너지저장장치(ESS) 시장에서는 LFP 제품 공급 확대 및 통합 솔루션 사업 강화도 병행한다.

LG에너지솔루션 CI./LG에너지솔루션