에코프로가 개발한 NCA 양극재 제품 [에코프로 제공]

[헤럴드경제=서재근 기자] 에코프로는 올 상반기 NCA(니켈·코발트·알루미늄) 양극재 누적 판매량이 30만 톤을 넘어섰다고 17일 밝혔다. 약 300만 대의 전기차를 만들 수 있는 분량이다.

에코프로는 지난 2008년 처음 NCA 양극소재 상업 생산을 시작한 이후 2021년까지 전동공구와 전기자전거용으로 약 10만 톤의 NCA 양극재를 판매했으며, 2022년 이후 전기차와 에너지저장장치(ESS) 배터리 수요가 늘며 약 20만 톤의 NCA 양극재 판매고를 올렸다.

NCA 양극재는 에코프로가 2004년 처음 이차전지 사업을 시작한 이후 가장 먼저 개발에 나선 양극재 제품이다. NCA 소재는 기존 NCM(니켈·코발트·망간) 소재보다 에너지 밀도가 20~30%가량 높지만 공정이 까다로워 기술장벽이 높았다.

에코프로는 NCA 기술력 제고를 위해 개발에 필요한 장비를 직접 만드는 방식으로 기술 내재화를 이뤄고, 2005년 전구체 설비 준공에 이어 2006년 제일모직으로부터 양극재 사업을 인수하며 본격적인 NCA 양극재 기업으로 발돋움하기 시작했다.

이후 2008년 일본 소니와 협력을 계기로 에코프로의 NCA 양극소재 개발 역량이 한 단계 올라섰다.

에코프로는 소니와 협력 물꼬를 틀기 위해 2010년과 2011년 두 해 연속 ‘배터리 저팬’에 참석해 홍보부스를 마련했다. 당시 소니는 ‘배터리 저팬’에 전시한 에코프로 양극소재 기술력을 눈여겨 본 뒤 충북 오창에 기술진을 파견, 금속이물을 제거하고 양극재 제조 과정에서 발생하는 미반응 리튬을 낮춰달라고 요청했다. 미반응 잔류리튬은 양극재 성능을 떨어뜨리는데 니켈 함량이 80% 이상일 경우 통상 잔류리튬 수준은 1만ppm(1%) 수준이다.

소니는 이를 2000ppm(0.2%)으로 낮춰달라고 요청했고, 에코프로 연구진은 관련 기술에 대한 논문과 특허 등을 다각도로 찾아보고 동시에 다양한 실험을 반복한 결과 해당 제품에 대한 승인을 받았다.

이동채 전 에코프로 회장(왼쪽에서 네 번째)과 에코프로 임직원이 지난 2015년 3월 소니와의 장기공급 계약 체결식에서 기념 촬영을 하고 있다. [에코프로 제공[

소니의 기술 지도를 거치며 에코프로의 하이니켈 양극재 제조 기술은 빠르게 고도화했고 2013년 소니에 6톤의 배터리 양극소재를 시험 공급하는 데 성공했다. 이는 곧 장기공급 계약으로도 이어졌다.

2013년 이후 전기자전거 등 중대형 이차전지가 적용되는 제품의 수요가 늘며 고출력 고용량에 특화한 NCA 양극소재 수요도 늘었다. 에코프로는 지속적인 연구개발을 거쳐 2015년부터 삼성SDI에 NCA 양극재를 납품했다. 이 같은 노력으로 에코프로는 초창기 하이니켈 NCA의 니켈함량 비중 80%를 시작으로 88%, 91%까지 성능을 높였고, 현재 95% 비중의 NCA 제품을 개발 중이다.

삼성SDI와의 협력은 2021년 합작법인(JV) 에코프로이엠 설립으로 이어져 에코프로이엠에서 생산되는 NCA 양극재 제품은 전량 삼성SDI로 납품되고 있다.

에코프로는 전동공구에 이어 전기차, ESS 등으로 어플리케이션을 확대하며 판매량을 늘려가는 중이다. 최근 ESS 시장이 확대하며 에코프로의 ESS용 양극재 판매량도 지난해 2023년 대비 6배 수준으로 확대했다.

에코프로 관계자는 “NCA 개발 역사와 경쟁력은 곧 에코프로의 도전과 혁신의 기록”이라며 “배터리 종주국인 일본과의 기술협력을 바탕으로 NCA 국산화에 성공한 만큼 ESS를 포함한 다양한 포트폴리오를 통해 시장을 확대해 나가겠다”고 말했다.