테슬라도 빠진 탄소제로 늪...LFP 배터리가 대안

이민우 기자
입력 2021.10.27 06:00
기존 테슬라 전기차에 주로 사용됐던 배터리는 NCA·NCM 등 니켈(Ni)·아연(Zn)을 함유한 배터리였다. 이들을 만들 때 사용하는 주 원료인 황산니켈은 제련 과정에서 다량의 이산화탄소 등 대기오염 물질을 배출한다. 하지만 LFP 배터리는 상대적으로 니켈·아연 함유 배터리 대비 대기오염물질 배출량이 적다.

테슬라는 최근 리튬인산철(LFP) 배터리를 더 많이 사용하겠다고 밝혔다. 전기차 기업인 테슬라 스스로 친환경차 제조사라는 정체성에 맞게 온실가스나 탄소 배출량을 줄이겠다는 의지를 보였다.

모델 Y를 생산하는 테슬라 상하이 기가팩토리 전경 / 테슬라
26일 완성차·배터리 업계에 따르면, 테슬라는 최근 2021년 3분기 실적 발표에서 LFP배터리를 자사 스탠다드 레인지 모델 전체에 확대 적용할 것을 선언했다. 테슬라는 그동안 중국서 판매된 모델3 스탠다드 중 일부에 LFP 배터리를 사용했는데, 전차종·전지역에서 LFP 배터리를 사용한다.

업계는 테슬라의 LFP 배터리 확대가 중국 시장 공략·배터리 이슈 대비 외 탄소규제·친환경 바람에 더 강력하게 대응하기 위한 것으로 본다. LFP배터리가 니켈배터리보다 온실가스 등을 더 적게 배출해 탄소발자국 줄이기와 친환경 이미지 유지에도 효과적이라는 것이다.

니켈배터리 양극재의 주원료는 니켈을 제련한 황산니켈이다. 고용량 리튬 이온 전지는 니켈 비중이 80%쯤에 육박한다. 니켈 비중을 높이면 배터리 용량도 늘어나는데, 글로벌 배터리사는 최근 하이니켈배터리를 개발해 니켈 비중을 90% 가까이 올리려고 노력 중이다.

황산니켈은 순도 높은 니켈을 황산에 용해해 제련하는데, 이 과정에서 유해물질인 아황산가스와 다량의 온실가스가 배출된다. 전기차 핵심인 고용량 배터리가 오히려 다량의 오염물질을 만드는 모순이 생긴다. 완성차·배터리 업계는 니켈 채굴·제련시 오염물질을 최소화한 제련방식을 고심 중이지만 우려가 크다.

LFP 배터리의 양극제는 니켈배터리와 달리 인산·철을 쓴다. 니켈배터리보다 가격이 저렴하고 발열도 낮다. 안전성이 높다는 평가를 받는다. LFP 배터리는 이외에도 온실가스를 적게 만들기도 한다.

한지로 엠브로스·알리사 켄달 등 캘리포니아대 교수의 2016년 연구에 따르면, 전기차에 사용되는 니켈배터리 소재의 ㎾h당 온실가스배출량(CO2-eq)은 40~45㎏이다. LFP 배터리 소재는 이보다 적은 31~37㎏다.

박재범 포스코경영연구원 수석연구원은 "NCM 배터리 등에 사용되는 황산니켈의 제련 과정에서 다량의 이산화탄소(CO2) 등이 발생한다"며 "친환경 이미지를 살리는 테슬라가 원료제련 과정에서 발생하는 CO2를 떠맡게 되는 셈인데, LFP 배터리를 쓰면 상대적으로 CO2가 덜 발생하는 효과가 있다"고 설명했다.

이민우 기자 minoo@chosunbiz.com


T조선 뉴스레터 를 받아보세요! - 구독신청하기
매일 IT조선 뉴스를 받아보세요 닫기