미래 첨단산업의 핵심 동력원이자 산업의 친환경 전환을 이끌 핵심 열쇠로 주목받는 배터리의 활용 영역이 무한 확장되며 배터리 산업의 진화가 가팔라지고 있다. 리모컨, 무선 청소기, 스마트폰 등에 활용되던 1세대 배터리 산업에서 전기차로 대표되는 2세대로, 나아가 도심항공용 모빌리티(UAM), 우주항공·방위산업의 3세대로 영역을 넓혀간다. 에너지 전문 시장조사업체 SNE리서치는 배터리(이차전지)산업이 지난해 1210억 달러에서 2030년 4001억 달러로 성장할 것이라 전망했다. 탄소중립 달성의 주효한 수단인 배터리에 대한 국제사회의 관심 증가와 미래 산업의 방향성인 전동화·무선화 달성의 핵심 동력원이라는 인식은 배터리 산업의 성장을 뒷받침한다. 배터리 산업의 주도권은 곧 기술패권 경쟁 우위로 이어질 수 있기에 배터리 기술의 초격차를 벌리기 위한 세계 각국의 경쟁이 치열하다. 우리 정부와 기업 또한 커져가는 배터리 시장 내 경쟁 우위를 차지하기 위한 노력을 이어가고 있다. 정부는 지난해 비상경제장관회의에서 ‘이차전지 전주기 산업경쟁력 강화방안’을 주제로 배터리 신시장 개척 방안을 논의했다. 국방, 항공, 해운 등 다양한 분야에서 차세대 배터리 상용화를 추진하는 한편 차세대 이차전지인 전고체 전지 세계 최초 상용화를 목표로 민·관이 2030년까지 20조 원을 투자한다는 계획이다. 현재 배터리 산업에서 가장 치열한 기술 경쟁이 이루어지고 있는 분야 중 하나인 전기차용 배터리 시장에서 LG에너지솔루션은 2030년까지 2차전지 세계점유율 40%를 달성한다는 목표를 내걸고 배터리 밸류체인 및 배터리 생태계 구축에 나서고 있다. 국내 이차전지 산업의 발전을 이끌며 대한민국 배터리의 역사와 함께해온 LG에너지솔루션이 더 나은 세상을 위한 더 나은 에너지 솔루션으로 지속가능한 가치를 만들어간다.

 

대한민국 배터리 산업사의 뿌리, LG에너지솔루션

글로벌 저탄소 사회, 탄소중립을 견인할 주요 산업인 배터리 산업은 ‘친환경’이라는 키워드를 이끄는 핵심 기술로써 인류의 일상을 바꾸어놓고 있다. LG에너지솔루션은 친환경 에너지 시대의 핵심이 되는 전지사업을 중심으로 미래 에너지 산업을 리드한다. 세계 최고의 기술력이 집약된 배터리는 전기차 대중화에 기여해왔으며, IT기기와 저속전기차(LEV) 등에 활용되는 소형전지는 와이어리스 혁신을 앞당긴다. 다양한 ESS 배터리 제품은 스마트그리드 시대를 여는 주역이다.

이 모든 변화는 1992년 시작된 리튬이온배터리 연구에 뿌리를 두고 있다. LG화학 당시 리튬이온배터리 연구를 시작한 LG그룹은 1999년 리튬이온배터리 원통형 양산에 성공했으며, 2009년 세계 최초로 양산형 전기차용 배터리를 공급하는 역사를 썼다. 이후로도 2013년 세계 최초 미래형 배터리(Stepped, Curved, Wire Battery) 개발, 2018년 세계 최초의 프리폼 배터리 개발 등 기술을 고도화해왔으며, 2020년 LG화학에서 배터리 사업 부문을 분할해 LG에너지솔루션을 설립하며 현재의 모습을 갖추었다. LG에너지솔루션은 GM과 전기차배터리 합작법인 ‘얼티엄셀즈’를 설립하고, 2021년 현대자동차그룹과 인도네시아 배터리셀 합작 공장 착공, 2023년 합작법인인 HLI그린파워 설립 등 대한민국 배터리 역사 속 독보적인 도전을 이어왔다.

친환경에너지 분야와 글로벌 전기차 시장에서 업계를 리딩하며 연평균 약 30%라는 급성장을 이루어온 LG에너지솔루션은 한국과 미국, 유럽, 중국 등 글로벌 주요 지역에 R&D, 생산, 판매 거점을 확대하며 글로벌 네트워크를 구축해가고 있다. 세계 최고 수준의 QCD(Quality, Cost, Delivery) 역량을 바탕으로 글로벌 생산 법인의 신·증설과 조인트 벤처 확대, 스마트팩토리 기반의 안정적인 운영, 글로벌 판매 확대에 나서며 전 세계 배터리 산업을 이끌 리더십을 다져가는 모습이다.

 

탄탄한 포트폴리오로 미래 에너지산업 리드하는 LG에너지솔루션, 차세대 배터리 R&D에도 분주

LG에너지솔루션은 친환경 에너지 시대의 핵심이라 할 수 있는 자동차전지와 소형전지, ESS전지 사업을 아우르는 탄탄한 포트폴리오로 미래 에너지 산업을 리드하고 있다. 특히 고용량 양극재 기술력과 세라믹 코팅 분리막 원천기술, 배터리 소재의 안정적 공급 등 소재기술부터 제조의 공정기술력, 한국과 미국, 폴란드, 중국의 글로벌 생산체제에 기반한 강력한 양산체제는 LG에너지솔루션만의 강력한 차별화를 뒷받침한다. LG에너지솔루션이 보유한 국내외 특허건수는 작년 사업보고서를 기준으로 5만 6천여건에 달한다. 업계 최초로 전기차, 전기선박, 드론은 물론 우주복까지 배터리를 탑재한 것 또한 빼놓을 수 없는 성과다.

LG에너지솔루션이 자랑하는 세계 최고 수준의 배터리 기술력은 전기차 대중화를 앞당겼다. 높은 기술력을 바탕으로 한 전기차 배터리의 셀과 모듈, 팩과 제품에 최적화된 BMS를 포함한 토탈솔루션을 제공함으로써 보다 안전하고, 빠르고, 환경을 보호할 수 있는 전기차를 완성하면서다. LG에너지솔루션의 EV 솔루션은 고에너지 밀도 배터리로 장거리 운행을 실현하고, 배터리 경량화를 통해 전비를 향상시키는 것은 물론 급속 충전을 통해 상용차의 수익성을 극대화하고, 다양한 크기의 배터리를 제공하며 공간 활용도를 최적화하는데 기여하고 있다. 나아가 지난 30년간 고도화된 R&D를 수행하며 제품과 소재 관련 기술력을 쌓아온 LG에너지솔루션은 세계 유수의 완성차 업체들과 70여 건의 글로벌 프로젝트를 수행하며 배터리 생산부터 폐배터리 재사용까지 고려한 배터리 생태계를 구축하는 토대를 다져가고 있다. 더불어 한국과 중국, 미국, 폴란드 등 고객과 시장에 밀접한 글로벌 생산 4각 체계 등 업계 최다 글로벌 생산 거점과 오랜 생산 경험을 바탕으로 고객과 시장의 니즈에 발빠른 대응을 이어가는 모습이다.

고용량·고출력·초슬림이라는 강점을 지닌 LG에너지솔루션의 소형전지는 스마트폰, 노트북 등 IT기기를 넘어 LEV(Light Electric Vehicle)·전동공구·무선이어폰 등 다양한 어플리케이션에 적용되어 Wireless 혁신을 이끌어왔다. 특허기술인 Stack & folding을 바탕으로 원형과 파우치배터리 등 애플리케이션 공간에 최적화된 맞춤형 배터리를 개발·공급함으로써 애플리케이션의 크기와 모양에 대한 경계와 제약을 뛰어넘은 것이다. 나아가 형태가 자유로운 프리폼 배터리까지 세계 최초로 개발하여 시장을 선도하고 있다.

LG에너지솔루션은 고에너지·고출력 전력망용 제품 및 지역별 고객 니즈를 반영한 다양한 주택용 제품 등 고객의 편의성을 극대화한 다양한 ESS 제품을 선보이며 ESS 시장을 선도하고 있다. ESS는 저장이 어렵고, 사용 후 없어져 버리는 에너지를 효율적으로 사용할 수 있도록 저장·관리하는 시스템이다. LG에너지솔루션의 ESS는 용도별 최적화된 솔루션을 제시하는 외에도 안정적인 품질로 신뢰를 얻고 있다. LG에너지솔루션만의 독자 기술인 Lamination & Stacking과 고도의 공정 노하우가 적용된 배터리셀 기반의 ESS는 고에너지 밀도를 구현하는 것은 물론 잦은 충방전에도 안정적인 구조로 고용량의 긴 수명을 자랑하며, 균일한 에너지 출력이 가능해서다. 또한, 고용량·초슬림 구현이 가능한 폴리머 배터리셀을 적용해 설치 면적을 최소화함으로써 공간 활용도를 높였다.

Recycle, Reuse, 차세대 전지 등 미래성장을 위한 신규 사업영역 발굴에도 분주하다. 연구개발에 대한 지속적인 투자와 고도의 핵심 기술 확보 및 융합을 통한 신규 유망 사업 발굴에 역량을 집결하면서다. 특히 차세대 고용량·고안전성 소재, 전지 제조공정 고도화 등 핵심기술을 중심으로 현 사업의 경쟁력 강화와 신제품 개발에 무게를 싣는 모습이다. 풍부한 양산 경험에 글로벌 생산체제를 더하며 독보적인 캐파를 확보한 만큼 새로운 소재 기술을 토대로 높은 안전성과 고용량을 충족시키는 차세대 배터리 연구를 통해 미래 배터리 혁신을 주도한다는 포부다. 최근에는 최고경영자(CEO) 직속 차세대 배터리 R&D 전담 미래기술센터를 신설하며 차세대 배터리 연구개발에 속도를 더하고 있다. 자동차용 반도체 및 전고체 전지, 항공기용 리튬황, 리튬메탈 전지 등 차세대 배터리 관련 원천기술개발에서 나아가 기술 상용화를 목표로 차세대 배터리 시장을 선점한다는 구상이다. LG에너지솔루션은 최근 항공 분야에 적합한 리튬 금속 전지 개발부터 건식전극 개발, 신규 스태킹 기술을 활용한 제품 양산 등 다양한 미래 배터리 기술을 속속 선보이고 있다.

한편, 지난해 11월에는 KAIST와 함께 리튬 음극 부식을 억제할 수 있는 새로운 전해질을 개발해 네이처에너지에 발표했다. 이는 현 주류인 리튬이온배터리 대비 높은 에너지 밀도와 안전성을 자랑하는 리튬메탈배터리의 성능을 대폭 높였다는 점에서 뜻깊은 성과다. 해당 기술로 고성능 전기차에 적용되는 리튬이온전지의 1회 충전당 주행거리 약 600km보다 50% 높은 900km 주행이 가능해졌으며, 400회 이상 재충전이 가능할 정도로 수명 안정성을 높였다. 2021년 LG에너지솔루션은 차세대 리튬메탈전지 원천기술 개발을 위해 국내외 대학 및 기관들과 공동연구센터인 ‘FRL(Frontier Research Laboratory)’를 설립한 바 있다.

또한, 기존 리튬이온배터리의 한계로 지적받는 안전성과 에너지 밀도 개선을 위해 탄생한 전고체배터리는 고체 전해질 성분에 따라 고분자계·산화물계·황화물계 등 3가지로 구분되며, 전해질을 액체에서 고체로 대체하며 분리막을 없애도 양극과 음극이 섞이지 않게 돼 안전성이 대폭 상승하고 전극을 더 넣을 수 있기에 에너지 밀도가 향상된다는 높은 장점으로 업계의 주목을 받고 있다. 특히 전고체배터리는 차세대 배터리 중에서도 ‘꿈의 배터리’라 불리는 만큼, LG에너지솔루션 역시 차세대 배터리 부문에 기술력을 결집하는 모습이다.

 

숨고르기 들어간 전기차 시장, 생산 거점 확대하는 동시에 유연한 예산집행으로 미래 대비

2023년 연간 실적 발표 결과 LG에너지솔루션은 매출 33조 7455억 원, 영업이익 2조 1632억 원을 기록했다. 전년 대비 매출(25조 5986억 원)은 31.8%, 영업이익(1조 2137억 원)은 78.2% 증가한 결과다. 이는 북미 지역 사업을 본격화한 성과라 풀이된다. 북미 지역은 미래에 가장 가파른 성장세가 예상되는 지역으로, LG에너지솔루션은 북미 지역 수요에 적극 대응해왔다. 영업이익 또한 물류비 절감, 수율 및 생산성 향상 등의 원가개선 노력과 IRA Tax Credit 수혜 등이 효자노릇을 했다는 평가다. 대표적으로 GM JV 1공장의 안정적 양산을 전개하고, 애리조나 원통형·ESS 공장 건설 등 북미 생산 역량 확보를 위한 노력을 들 수 있다. 더불어 현대차그룹과 약 30GWh 규모의 합작법인을 설립하는 한편 글로벌 1위 토요타와 20GWh 규모의 공급계약을 체결하는 등 고객 포트폴리오도 공고히 다졌다. 미국 FTA 권역 내 IRA 적격 광물 소싱 확대, 권역별 주요 파트너사와의 전략적 협업 확대 등 안정적인 공급망을 구축한 것 또한 유의미한 성과로 이어졌다. LG에너지솔루션은 북미 시장에 선제적으로 운영·건설 중인 8개의 생산공장을 중심으로 선진입 효과를 극대화하고, 기술리더십을 차별화할 시간을 확보하며 리더십을 다져간다는 계획이다.

지난해 글로벌 전기차 시장의 성장세를 이끌었던 북미 지역의 성장률은 57%에 달했다. 올해는 성장 속도가 일시적으로 둔화될 것이라는 관측이 나온다. 시장에서는 약 20% 중반 수준의 성장을 기록할 것이라 전망하고 있다. LG에너지솔루션은 성장 모멘텀을 지속할 수 있는 기회요인이 상존하고 있다는 분석 아래 다양한 수요에 대응하며 경쟁력을 공고히 다지는 시기로 활용한다는 전략을 내놓고 있다. 전기차 캐즘 구간에 진입하며 완성차 업체들이 내놓은 적극적인 가격인하, 보급형 모델 출시 등의 대응이 소비자 구매 심리에 긍정적인 효과를 가져올 것이라는 분석에서다. 장기화되고 있는 메탈 가격 하락세 또한 OEM들의 배터리 가격 부담을 완화시키며 향후 배터리 재고 재확보(Re-Stocking) 수요로 이어질 것이라 기대된다. 더불어 미국 IRA·유럽 CRMA 등 권역별 공급망 현지화 정책이 적극 추진되고 있는 만큼 다변화된 공급망을 기회로 활용한다는 계획이다.

일시적 위기를 도약의 발판으로 삼겠다는 포부 아래 LG에너지솔루션은 ▲기술리더십 구축 ▲원가 경쟁력 확보 ▲미래 사업 준비를 중심에 둔 중점 추진 계획을 발표했다. 우선 경쟁사를 압도하는 기술리더십 구축을 위해 프리미엄 제품인 하이니켈(High-Ni) NCMA 제품 역량을 높여 경쟁 우위를 지속하고, 중저가 시장 공략을 위한 고전압 미드 니켈(Mid-Ni) NCM, LFP 배터리 기술 개발을 가속화한다. 소형전지 부문에서는 올 하반기 46시리즈의 원통형 배터리 본격 양산과 함께 시장 우위를 선점한다는 전략이다. ESS 사업에서도 지난해 말 생산을 시작한 LFP 제품의 시장공급을 본격화하고, 통합 솔루션 사업을 확대해간다.

원가 경쟁력 확보를 위해서는 외부 리스크에도 흔들리지 않는 구조적 경쟁력 확보에 집중한다. 원재료 직접 조달(Sourcing) 영역을 확대하고, 기술을 개발해 주요 소재를 전환하는 외에도 공급망 직접 투자를 강화하는 등 다각적 노력을 기울인다는 방침이다. 더불어 스마트팩토리 기반으로 생산성 및 품질을 향상시켜 고정비를 절감하고, 물류비·유틸리티 등 운영 비용을 합리화한다는 계획이다. 지속가능한 성장을 위한 미래 산업 준비에도 무게를 싣는다. 2027년 리튬황 전지 양산 등을 목표로 차세대 전지 개발에 집중하는 한편 에너지 밀도와 비용에 강점이 있는 건식전극 개발을 가속화하고, 올해부터는 신규 스태킹(Stacking) 기술 기반 제품의 양산에 본격 돌입한다. 생산시설 투자는 약 10조 9000억 원으로 전년과 유사한 규모로 진행할 계획이다. 다가올 수요 회복 시기의 새로운 성장 동력이 될 GM JV2 공장 및 스텔란티스·혼다·현대차 합작공장 등 북미 지역 내 생산거점 확대를 준비하는 동시에 시장 상황에 따라 효율적이고 유연하게 투자비를 집행할 예정이다.

 

안정적인 공급망 위에 차세대 배터리 양산 속도 내는 LG에너지솔루션의 혁신

LG에너지솔루션은 미국 FTA 권역 내 고용량 전기차 배터리의 핵심 원재료인 리튬 공급망 강화에 집중하고 있다. 특정 국가 내 원재료 가격이 급등하는 등 예측불가능한 공급망 충격이 발생하더라도 유연하고 안정적으로 대응할 수 있는 구조적 경영 환경을 구축하기 위함이다. 지난 1월 LG에너지솔루션은 호주 리튬 생산 업체 WesCEF社와 리튬 정광 공급계약을 체결하며 올 한 해 동안 8만5000t을 확보했다. 이는 수산화리튬 1만1000t, 한 번 충전에 500km 이상 주행 가능한 고성능 전기차 약 27만 대 분의 배터리를 생산할 수 있는 양이다.

지난 2월에는 중국 양극재 생산 업체 상주리원으로부터 전기차 및 ESS용 LFP 배터리 양극재 장기 공급계약을 체결하기도 했다. 이에 따라 올해부터 향후 5년간 LFP 배터리에 들어가는 양극재 약 16만t을 공급받게 된다. 이는 400km 이상 주행가능한 전기차 100만대 분의 배터리를 생산할 수 있는 양이다. 2025년 하반기 양산을 목표로 지난해 말 중국 남경 공장에서 ESS용 LFP 본격 생산에 나선 LG에너지솔루션은 유럽, 북미지역 내 신규 공급처 확보를 위해 다양한 고객사들과 논의하고 있다.

출력부터 생산효율, 에너지 밀도 등 기존 원통형 배터리의 단점을 개선하며 차세대 배터리로 주목받고 있는 4680(지름 46mm·길이 80mm) 원통형 배터리 양산에도 속도를 낸다. 4680 배터리는 기존의 2170 배터리 대비 에너지 용량과 출력이 각각 5배, 6배씩 높아 ‘배터리계의 게임 체인저’로 주목받아왔다. 기존 배터리보다 전류를 더 많이 흘릴 수 있어 가속 성능을 향상하는 것은 물론 열 관리 시스템을 개선해 열 발생을 줄이고, 열을 효율적으로 분산시켜 배터리의 수명을 향상시킬 수 있어서다. LG에너지솔루션은 올 하반기에 오창 공장에서 4680 배터리의 양산에 돌입한다는 계획이다. 양산에 성공하면 또 한 번 세계 최초라는 역사를 쓰게 된다.

지난 3월 개최된 ‘인터배터리 2024’에서는 최근 전기차 배터리 업계에서 첨단 팩 디자인으로 주목받고 있는 ‘파우치형 셀투팩(이하 CTP)’ 기술을 최초 공개하는 등 핵심 배터리 제조 기술을 공개하며 이목을 끌었다. 파우치형 CTP는 가벼운 무게와 안전성, 높은 에너지 밀도가 특징이다. 모듈을 제거해 팩 안에 더 많은 셀을 탑재함으로써 전기차의 주행거리를 늘린 것 또한 장점이다. 더불어 미드니켈(Mid-Ni), 파우치 셀, LFP ESS 셀 기술을 소개하는 외에도 배터리 제조를 넘어 고객에게 새로운 경험과 가치를 제공하는 배터리 관리 토탈솔루션(BMTS) 사업을 공개했다. 30년이 넘는 긴 시간 축적해온 다양한 경험과 노하우를 활용해 개발한 차별화된 분석 알고리즘을 통해 BMS사업에서도 압도적인 기술리더십을 확보하고, 비즈니스 영역을 무한 확장해간다는 방침이다. 이와 함께 LG에너지솔루션은 미드니켈(Mid-Ni) Pure NCM으로 종합 최고 혁신상을, 음극 레이저 식각 기술로 자동화 솔루션 부문 최고 혁신상을 수상하기도 했다.

 

글로벌 배터리 선도기업으로서 더 나은 미래 위한 새로운 가치 창출

지구 온난화가 경제적·사회적 피해로 가시화하며 전 세계에 영향을 미치며 각국 정부와 기업들은 환경적 영향과 사회적 책임, 지배구조의 투명성 등을 고려하는 ESG 경영의 중요성과 필요성에 공감을 보내고 있다. 앞서 ‘We CHARGE toward a better future’라는 ESG 비전을 수립했던 LG에너지솔루션 또한 ESG 경영을 한층 더 강화하고, 기후변화 문제에 적극 동참하기 위한 행보를 이어가고 있다. 2023년 2월 국내 배터리 업계 최초로 ‘TCFD(Task Force on Climate Related Financial Disclosures, 기후변화 관련 재무정보 공개 협의체)’ 지지를 선언한 것이다. 여기에는 글로벌 배터리 선도기업으로서 지속가능하고, 더 나은 미래를 만들겠다는 의지가 담겼다.

앞서 국내 배터리 업계 최초로 RE100에 가입했던 LG에너지솔루션은 2050년까지 전체 밸류체인의 탄소중립 달성을 목표로 내걸고 탄소네거티브 실현에 다가서고 있다. TCFD 권고안을 참고하여 ‘물리적 리스크’와 ‘전환 리스크’로 기후변화 관련 리스크 및 기회를 유형화하고, 이에 대한 대응방안을 수립하면서다. 더불어 환경보건안전 경쟁력 및 실행력 강화를 목표로 ▲절대안전 확보 ▲선행적 보건 관리 ▲지속적 환경개선 등 핵심 과제를 실천하고 있다. 사회 일원인 임직원과 협력사 직원 모두가 건강한 일터에서 일할 수 있도록 안전한 환경과 건강한 배터리 생태계 구축에 힘을 보태기 위함이다.

전기차 배터리 시장의 성장은 매년 수백만 톤 이상의 배터리가 사용될 것임을 의미한다. 이후 발생하는 사용 후 배터리 문제에 대한 선제적 고민과 대응방안 마련이 필요한 시점이다. LG에너지솔루션은 사용 후 배터리를 ESS용으로 재사용하는 방안을 추진하는 등 지속가능한 배터리 순환 생태계를 구축하는 데에도 무게를 싣는다. 책임감 있는 공급망 관리를 목표로 원재료 조달부터 재활용까지 배터리 순환 생태를 구축하면서다. 이외에도 환경 오염을 최소화하고 자원선순환이 가능하도록 사용 후 배터리와 배터리 제조공정에서 나오는 공정 폐기물의 재활용을 위해 다양한 연구와 협업을 진행하는 등 Closed Loop 구축에 나서는 모습이다. LG에너지솔루션은 친환경 에너지 시대의 핵심이 되는 배터리 사업을 통해 우리의 성장이 인류의 지속가능한 미래를 만든다는 믿음 아래 책임감 있는 사업을 펼치고 있다. 대한민국을 넘어 전 세계 글로벌 배터리 리더십을 향해 나아가는 LG에너지솔루션이 배터리 산업의 새로운 가치를 창출하고 있다.