라이센스뉴스 = 김진우 기자 | 환경부는 지난 6일 '2024년 전기차 구매보조금 개편방안'을 공개하고 이달 15일까지 관계 부처 및 이해관계자 의견수렴을 거쳐 전기차 모델별로 보조금을 확정할 계획이다.

이번 전기차 보조금 개편안은 전기차 승용 부문 기준으로 ▲성능보조금 단가 100만원 감액 ▲1회 충전 주행거리 보조금 차등 강화 ▲배터리효율계수·배터리환경성계수 도입 ▲제작사 사후관리 및 충전기반 확충 책임 강화 등이 담겼다. 

환경부가 이번에 새로 적용한 배터리효율계수는 에너지밀도가 500Wh/L 초과 시 1등급 365Wh/L 이하면 5등급을 부여해 차등계수를 적용한다. 배터리환경성계수는 배터리 1kg 기준 함유된 유가금속 가격을 기준으로 5등급으로 나눠 차등계수를 적용한다. 

완성차 업계는 환경부의 새로운 제도 도입으로 에너지밀도가 높은 삼원계(NCM)배터리가 더 높은 보조금을 받을 수 있지만 에너지밀도가 낮은 리튬인산철(LFP)배터리는 보조금이 줄어들 것으로 예상했다.  

LFP 배터리는 중국산 저가 소형 전기차에 주로 탑재된다. 국산차 모델에서는 기아 레이 전기차, KGM 토레스 EVX에 이 배터리가 탑재된다. NCM 배터리는 현대차 아이오닉 시리즈 기아 EV6 등 현대차·기아 주력 전기차 모델과 고가 수입차 모델에 주로 탑재된다.

업계 관계자는 "정확한 보조금 규모는 16일 이후에 나오겠지만 LFP 배터리 탑재한 전기차는 보조금 축소가 불가피해 보인다"며, "다만 LFP 배터리 단가가 NCM 배터리 대비 저렴해 소형급 전기차에선 NCM 배터리 탑재가 쉽지 않을 것"이라고 밝혔다.

◆ LFP 배터리, NCM 배터리 대비 저렴하지만 에너지밀도 낮아 화재위험↓

LFP 배터리는 비싼 니켈·코발트·망간 대신 인산철을 사용하며, 정련 공정이 단순한 탄산리튬이 사용되기 때문에 생산 단가가 낮다. 따라서 신차 가격을 낮출 수 있어 경제성이 높다.

예를 들어 토레스 EVX에 탑재된 LFP 배터리는 73.4kWh의 용량을 갖췄으며, 가격은 1677만5000원이다. 반면 기아 니로 전기차에 탑재된 리튬이온 배터리의 용량은 64.8kWh에 불과하지만, 가격은 2445만4100원으로 토레스 EVX보다 훨씬 비싸다.

또한 LFP 배터리는 양극재가 육면체 형태로 이루어진 '올리빈 구조'를 갖춰 NCM 배터리와 비교해 안정적이다. 이로 인해 전압이 일정해 과충전·과방전 가능성이 작으며, 배터리 내부 셀이 열화되는 현상도 적어 수명이 길고 화재위험성도 낮다. 

지난해 12월 16일엔 부산 북구에서 도로를 주행하던 토레스 EVX가 소형승용차에 후미를 추돌당한 사고가 발생했다. 사고 직후 뒤에서 추돌한 승용차 보닛에서 불이 나기 시작해 토레스 EVX까지 옮겨붙었지만 배터리 셀에서 발화 흔적은 없었다.

다만 LFP 배터리도 단점이 있다. 에너지 밀도가 NCM 배터리 대비 70~80%에 불과하고, 평균 전압도 3.4V 수준으로 낮다. 에너지밀도가 낮으면 주행거리도 짧아지고, 전압이 낮으면 충전 속도도 느려진다. 

따라서 LFP 배터리는 모빌리티 분야 외에 오랜 시간 안정적으로 사용할 수 있는 에너지저장장치(ESS), 파워뱅크, 데이터센터용 축전지 등에 사용되고 있다. 최근에는 중국 업체 중심으로 아프리카 등에서 탄산리튬 등의 원료를 더 저렴하게 공급받으면서도 LFP 배터리 양극재에 망간을 추가해 에너지밀도를 늘리는 등 경쟁력을 높이고 있다.

최재희 KIEP 중국팀 전문연구원은 지난달 25일 한국미래기술교육연구원이 주최한 '2024 전기차 배터리 산업 전망 및 차세대 전지 개발 기술 콘퍼런스'에서 "중국업체 중심으로 LFP 배터리 기술이 향상돼 전기차 주행거리가 400km 이상 개선되면서 완성차 업체들의 수요도 증가했다"고 진단했다.

한편 정부와 국내 배터리 업계도 LFP 배터리 개발에 나서고 있다. 산업통상자원부는 지난해 5월 고성능 LFP 배터리 개발을 목표로 233억원 규모의 정부 연구개발 과제를 추진 중이다. LG에너지솔루션, SK온, 삼성 SDI 등 국내 배터리 업계도 LFP 배터리 연구·개발을 위해 대규모 투자 또는 해외 진출에 나서고 있다.