LFP 배터리는 전기차 시장에서 저가 배터리가 중요한 역할을 하고 있기 때문에 중국에서 인기가 급상승하고 있습니다. LFP 배터리와 삼원계 배터리의 장단점, 그리고 전기차 시장에서 LFP 배터리가 가지는 역할 등에 대해 알아보는 시간을 가지도록 하겠습니다.
현재상황을 점검하자.
LFP 배터리는 전체 배터리 시장에서 급격히 점유율을 높이고 있다. 2022년에는 전체 배터리 시장에서 27%를 차지할 것으로 예상되고 있다. 테슬라와 BYD를 비롯한 중국 전기차 업체들이 LFP 배터리 도입을 통해 상대적으로 높은 이익률을 유지하고 있다. 또한, 전기차 시장에서 중저가 전기차가 중심이 되어야 한다는 컨센서스가 형성되고 있기 때문에, LFP 배터리의 채택은 필수적인 요소가 되었다.
과연 미래에도 먹힐것인가?
LFP 배터리는 앞으로 저가 배터리 확산의 첨병이 될 것으로 예상된다. 이는 삼원계 대비 원가가 낮고, 기술적으로 동등한 상태이기 때문이다. LFP 배터리는 삼원계 배터리보다 안전성이 높은 것이 큰 장점이다. 더욱이 중국업체들의 LFP 배터리/양극재 설비 과잉 증설로 인해 2035년까지도 공급과잉이 될 것으로 분석되고 있다. 전기차 시장에서 LFP 배터리는 계속해서 인기를 끌 것으로 예상된다.
중국 LFP 배터리와 삼원계 배터리..간단히 비교하자.
LFP 배터리는 삼원계 배터리보다 안전성이 높은 것이 큰 장점이다. LFP 배터리는 삼원계 배터리 대비 원가가 낮은 것이 큰 장점으로 작용하고 있다. 이러한 이유로 중국 전기차 시장에서는 저가 전기차 시장에서 LFP 배터리의 선호도가 높은 것으로 나타났다.
LFP 배터리의 장단점 요약.
리튬이온배터리의 양극재를 니켈, 코발트, 망가니즈, 알루미늄 등 3~4개의 비철금속으로 구성한 경우 삼원계 혹은 사원계 배터리가 됩니다. 만약 삼원계, 사원계 배터리가 리튬코발트산화물(LCO) 양극재를 기본으로 한다면, LFP 배터리는 코발트 대신 인산철을 넣어 LFPO(LiFePO4)로 양극재를 구성합니다.
LFP 배터리는 가격이 저렴하다는 점 외에도 안정성이 높은 장점이 있습니다. LFP 배터리에 들어가는 리튬인산철(LiFePO4)은 크리스털 형태의 육면체들이 서로 유기적으로 연결된 격자 구조인 ‘올리빈 구조’를 가지고 있어 매우 안정적입니다. 이에 따라 과충전 또는 과방전으로 인한 화재 위험이 낮으며, 배터리 셀이 열화되는 현상도 적어 배터리 수명도 길게 유지됩니다.
하지만 LFP 배터리는 그간 삼원계 배터리보다 성능이 낮다는 평가를 받았습니다. 가격이 저렴하고 안정성이 높지만 무게가 무거우며 에너지 밀도가 낮아 전기차에 적용할 경우 주행 거리 확보에 불리했습니다. 예를 들어 한 전기차의 경우 삼원계(NCA) 배터리를 탑재한 모델이 1회 충전 시 최대 주행거리가 423km인데 비해 LFP 배터리를 탑재한 모델은 1회 충전 시 최대 주행거리가 407km 수준이었습니다.
하지만 최근에는 LFP 배터리의 에너지 밀도 한계를 보완하기 위해 다양한 연구가 진행 중입니다. 배터리 업계에서는 LFP 배터리와 삼-사원계 배터리 중 어느 쪽이 시장의 우위를 점할지 예측과 의견이 많습니다. 한편 LFP 배터리와 삼-사원계 배터리는 각각 다른 장단점으로 사용되는 분야가 분리되며 시장에서 공존할 것으로 예상됩니다.
종합 논평
중국 LFP 배터리는 현재와 미래의 전기차 시장에서 큰 역할을 할 것으로 예상된다. 특히, 저가 전기차 시장에서는 LFP 배터리의 선호도가 높은 것으로 나타났다. 하지만, LFP 배터리의 에너지 밀도가 낮아 용량이 크지 않다는 단점이 있다. 이러한 단점은 기술적인 발전으로 극복될 가능성이 있으며, 기존의 삼원계 배터리 대비 안전성과 원가 측면에서 이점을 가진 LFP 배터리는 전기차 시장에서 계속해서 인기를 끌 것으로 예상된다.
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