[녹색경제신문 = 김지윤 기자] 중국이 차세대 배터리인 나트륨이온배터리(SIB) 기술 개발에 무서운 속도를 내고 있다.

CATL이 나트륨이온배터리 전문 브랜드 낙스트라(Naxtra)를 출범시키고 오는 12월부터 양산에 돌입한다고 밝혔다.

CATL은 자사의 나트륨이온배터리가 175Wh/kg의 에너지밀도를 가지고 있다고 발표했다. 현재 CATL에서 생산하는 고성능 LFP배터리 밀도는 180Wh/kg로, 나트륨이온배터리가 LFP배터리 성능을 거의 따라잡은 셈이다. 

지난 3월에는 중국의 나트륨이온배터리 전문기업 하이나(HiNa)에서 65Wh/kg 이상의 에너지 밀도를 가진 나트륨이온 배터리를 개발했다고 밝히기도 했다. 하이나에서 개발한 나트륨이온배터리는 25분 안에 완충이 가능하며 전기차에 탑재가 가능한 정도로 개발된 것으로 알려졌다. 

나트륨이온배터리는 리튬이온배터리에 비해 몇가지 이점을 갖고 있다. 우선 재료비가 싸다. 나트륨이온배터리는 말 그대로 리튬 대신 나트륨이온으로 에너지를 저장한다.

나트륨은 지구에 숫자로 환산하기 어려울 만큼 많은 양이 존재하고 값도 리튬에 비해 백배 가량 저렴하다. 리튬은 남미, 호주 등 특정 국가에 집중돼있어 외교 리스크로 인한 수급 불안이 있지만 나트륨은 어디서든 구할 수 있다. 

열폭주 안정성이 높은 것 또한 장점이다. 현재 전기차 캐즘이 장기화되는 이유 중 하나는 열폭주에 대한 소비자의 불안 때문이다. 나트륨이온배터리는 리튬이온배터리에 비해 화재 및 폭발 위험이 적고, 구조적으로 안정적인 배터리로 평가된다. 

유일한 단점은 에너지밀도가 낮다는 것인데, CATL은 나트륨이온배터리의 에너지밀도를 LFP 수준으로 향상했다고 밝혀 실제 제품에 대한 업계 궁금증을 증폭시키고 있다. 

CATL은 향후 나트륨이온배터리가 현재 LFP배터리가 차지하고 있는 시장의 절반을 점유할 것으로 전망했다. 현재 국내기업들은 중국이 가진 LFP 시장 점유율을 차지하기 위해 후발주자로 나섰는데, 중국이 나트륨이온배터리 기술까지 선두에 서면 또 다시 이차전지 주요 섹터에서 글로벌 경쟁력을 상실하게 된다.

LG에너지솔루션, 에코프로비엠 등 국내 기업들 개발 박차

국내 기업들도 본격적으로 나트륨이온배터리에 뛰어들고 있다. 특히 LG에너지솔루션과 에코프로비엠이 기술 개발을 선도하며 글로벌 경쟁에 나서고 있다.

LG에너지솔루션은 지난 10일 서울 삼성동에서 열린 ‘차세대 배터리 컨퍼런스(NGBS) 2025’에서 “무정전 전원장치(UPS) 백업용으로 나트륨이온배터리를 개발 중이며, 2030년 이전 상용화를 목표로 하고 있다”고 밝혔다.

현재 UPS 시장은 납축전지가 주를 이루지만, LG엔솔은 나트륨이온배터리가 우수한 열 안정성과 가격 경쟁력을 갖춰 납축전지를 대체할 수 있다고 판단하고 있다.

에코프로비엠은 나트륨이온배터리 전용 양극재 개발에 속도를 내고 있다. 에코프로비엠은 산업통상자원부 과제 주관사로 선정돼 오창에 국내 최대규모의 나트륨이온배터리 파일럿라인을 구축했다.

최문호 대표는 지난 3월 인터배터리 현장 인터뷰에서 “기존 리튬이온 양극재 기술력을 바탕으로 나트륨 전용 소재 개발에 성공하면 중국보다 경쟁력 있는 제품을 만들 수 있다”며 중국 중심의 시장 구도를 바꿔 나가겠다는 포부를 밝혔다. 에코프로비엠은 2026년 양산을 목표로 고객사 협의를 진행 중이다.

정부지원 규모 다른 韓-中, 신기술 투자 여력 현저히 달라

국내 기업들의 노력에도 중국 기업들과의 경쟁에서는 한계가 있을 것이란 분석도 나온다. 국가의 지원체계가 다르기 때문이다. 중국은 막대한 정부 보조금으로 기술 스타트업들을 지원하며 기업이 기술개발 중 도산하지 않도록 안전망을 깔아준다.

하이나 배터리의 경우도 나트륨이온배터리만을 전문적으로 개발하며 지난 몇 년 동안 실질적인 매출 없이 R&D 비용만 투입됐지만 정부 지원으로 개발을 지속할 수 있었다. 

국내 주요 소재 기업의 한 연구개발직 관계자는 "그동안 국내 기업들은 리튬 가격이 급등할 경우를 대비해 나트륨이온배터리를 '보험'에 가깝게 개발해왔다"며 "이차전지 업계가 침체기를 겪는 상황에서 기업들이 자생하고 있는 상황이라 시장성이 증명되지 않은 새로운 기술에 큰 투자를 하기가 어렵다"고 말했다. 

한편 정치권에서는 이차전지를 국가 핵심 산업으로 삼고 국가의 지원을 전폭적으로 늘려야 한다는 목소리가 나오고 있다.

더불어민주당 측에서는 신영대 의원을 중심으로 '조세특례제한법 일부개정법률안'을, 국민의힘 측에서는 이상휘 의원을 중심으로 '이차전지산업 육성 및 지원을 위한 특별법안'을 발의했다.