| KOSTEC 과기 인사이트 포럼 : 2차 전지 패권 경쟁의 과거, 현재 그리고 미래 | ||
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□ 세미나 개요
○ 2026년 7월 2일(목) 오전, 한중과학기술협력센터(KOSTEC)가 주최한 ‘KOSTEC 과기 인사이트 포럼’이 북경 KOSTEC 회의실에서 개최되었다. 이번 포럼은 ‘이차 전지 패권 경쟁의 과거, 현재 그리고 미래 : 기술혁신이 여는 새로운 에너지 시대’를 주제로 인하대학교 고분자공학과 최우혁 교수가 발표를 했다.
○ 김진동 경제공사는 인사말을 통해 이차전지가 AI, 데이터센터, 전기차, 미래 모빌리티 등 차세대 산업을 뒷받침하는 핵심 기반기술이라고 언급했고 특히 과거에는 한국·일본이 강점을 보였던 배터리 산업에서 최근 중국의 성장세가 빠르게 확대되고 있는 만큼, 글로벌 경쟁 구도 변화와 한국의 대응 방향을 면밀히 살펴볼 필요가 있다고 강조하였다.
<세미나 현장 사진>
 □ 주요 발표 내용
○ (기술소개) 먼저 리튬이온배터리(LIB) 산업의 토대를 마련한 인물로 스탠리 위팅엄, 존 구디너프, 요시노 아키라(2019년 노벨화학상 공동 수상) 세 사람이 소개되었다. 이들의 연구를 바탕으로 LIB는 양극재-음극재-전해질-분리막 등 4대 소재로 구성되며, 전해질은 이온 이동을 매개하고 분리막은 양극과 음극을 물리적으로 격리해 안전성을 확보하는 역할을 한다.
○ (산업화과정) 이후 LIB 산업은 몇 차례의 도약을 거치며 성장해왔는데 1991년 소니가 요시노 박사의 연구 성과를 노트북용 배터리로 최초 상용화하며 산업화의 첫걸음을 뗐으나, 2006년 약 960만 개 셀 리콜 사태를 겪으며 시장 주도권을 상실하였다. 이어 스마트폰이 대중화되는 단계에서는 애플이 중국 ATL(CATL의 전신)로부터, 삼성이 자사 SDI로부터 LIB를 공급받으며 2차 성장 계기를 마련하였다. 그 다음으로는 테슬라의 전기차 상용화가 3차 도약을 이끌었는데, 초기에는 18650(AA전지 형태) 셀 400개 이상을 모아 모듈을 구성하고 이 모듈 16개(총 7천 개 이상의 셀)를 다시 팩 형태로 탑재하는 방식을 취했으나, 500kg 이상의 무게와 높은 원가가 해결되어야 할 과제로 지적되었다. 이에 중국은 모듈 단계를 생략한 셀투팩(CTP) 공정을 도입해 원가를 절감하는 방식으로 공정 혁신을 주도하였다.
○ (글로벌 동향) 2020년 테슬라는 '배터리데이'에서 18650, 2170, 4680으로 이어지는 고에너지밀도의 셀 전략을 공개했고, 같은 해 폭스바겐은 '파워데이'를 개최하여 충전 인프라 확충을 강조했다. 일본은 2023년 정부 차원의 배터리 육성 전략을 재정비하며 전통 강국으로서의 입지 회복을 시도하고 있다.
<최우혁 교수 발표>
 - 최근 글로벌 시장은 이른바 '캐즘(chasm)' 국면으로, 전체 전기차 배터리 시장은 성장(약 20%)하고 있으나 중국을 제외하면 성장률이 크게(약 80% 감소 수준으로) 둔화되어 K배터리가 상대적으로 정체를 겪고 있다. 이는 니켈계(NCM) 양극재 중심의 고에너지밀도의 고가 전략을 취해온 한국 및 미국과, 저가격이고 안전성 중심의 인산철(LFP) 전략을 취한 중국 간 경쟁 구도의 결과로 분석된다. 에너지밀도가 높은 NCM은 약 200도에서 열폭주가 발생하는 반면 LFP는 에너지밀도는 상대적으로 낮지만 약 500도까지 안정적이어서, 화재 이슈가 부각되며 LFP에 대한 관심이 다시 높아지는 추세이다.
- 이러한 캐즘 국면 속에서 한국 기업들은 AI데이터센터向 전력 저장 수요 증가에 주목해 ESS(에너지저장장치) 시장으로 사업 영역을 확장하고 있으며(예: 삼성SDI의 신제품 SBB 등), 이는 향후 성장 동력으로 제시되었다.
- 차세대 기술로는 액체 전해질을 고체로 대체해 안전성을 높인 전고체 전지가 주목받고 있다. 도요타(2020년 관련 성과 발표)와 QuantumScape(2021년) 등이 기술 경쟁을 주도했으며, 삼성SDI는 2027년, SK온와 LG에너지솔루션 계열은 2029~2030년경 양산을 목표로 제시하고 있다. 다만 고체-고체 계면 저항을 낮추기 위한 고압 공정이 필요해 양산 원가 절감이 핵심 과제로 남아 있다.
○ (중국의 기술혁신) 중국은 에너지밀도보다 원가와 안전성을 우선하는 LFP(인산철 베터리) 전략을 일관되게 추진해왔으며, CATL을 중심으로 세계 최대 생산능력을 갖추고 셀투팩 등 공정 혁신을 통해 원가 경쟁력을 지속적으로 강화하고 있다.
- 브라질 수입 전기차의 약 80%가 중국산이며, 태국과 인도 등 신흥시장에서도 판매량의 80% 이상을 중국계 브랜드(현지 생산 포함)가 차지하고 있다. 2024년 기준 중국 내수 판매만 약 1,200만 대에 달해 여타 국가(약 200만 대 수준)와 큰 격차를 보인다.
- 특이할 점은 중국 전기차 시장이 더 이상 정부 보조금에 크게 의존하지 않는 자생적 수요 구조로 전환되고 있다는 점으로, 2019년 대비 2024년 시장 규모가 약 5배(약 60억 달러→약 300억 달러 수준)로 성장하는 동안 보조금 비중은 오히려 축소되었다. 반면 미국은 여전히 보조금 의존도가 높아, IRA(인플레이션 감축법)를 통해 중국산 소재배터리를 사용한 차량에는 보조금을 제한함으로써 자국 및 우방국 공급망을 우대하는 견제 전략을 펴고 있다.
○ (마무리) AI데이터센터 확산과 모빌리티(전기차항공선박 등)로의 응용 확장에 따라 2차전지의 전략적 중요성은 앞으로 더욱 커질 것으로 전망된다. 다만 글로벌 시장은 중국의 LFP 기반 저가격 전략과 규모의 경제(압도적 생산량)로 재편되고 있어 니켈계 프리미엄 전략에 의존해온 한국 배터리 산업에는 캐즘(성장 정체)을 발생시키며 도전 요인으로 작용하고 있다.
- 한국 기업들은 이에 대응해 ESS에 적용가능한 전고체 전지 등 차세대 고부가 영역으로의 전환을 모색하고 있으며, 최근 발표된 국내 3GW 프로젝트 역시 이러한 에너지 저장 인프라 확충 전략의 연장선에 있다. 향후 세미나에서는 전고체전지 양산 로드맵, 중국 LFP 생태계에 대한 대응 전략, ESS 시장에서의 한중 협력 가능성 등을 후속 의제로 다룰 필요가 있다.
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