에코프로, ‘로봇용 배터리’ 시장 정조준…하이니켈·전고체 기술 승부

삼성·현대차·LG 등 휴머노이드 로봇 경쟁 본격화
고에너지밀도 배터리 수요 확대 기대…삼원계 주목
전고체 핵심소재 고체전해질 2027년 양산 목표

▲휴머노이드 로봇의 상용화를 앞당길 핵심 소재로 주목받는 전고체 배터리용 고체전해질 분말 (사진=에코프로)

에코프로가 휴머노이드 로봇을 차세대 배터리 수요처로 낙점하고 관련 기술 개발에 속도를 내고 있다. 삼성전자와 현대자동차, LG전자 등 국내 주요 기업들이 휴머노이드 로봇 사업에 뛰어들면서 에너지 밀도가 높은 하이니켈 삼원계 배터리와 전고체 배터리가 새로운 성장 기회를 맞을 것으로 보고 있다.

에코프로는 최근 사내 소통 채널 ‘에코톡톡’을 통해 ‘대기업 로봇 전쟁 본격화, 승부처는 결국 배터리’라는 콘텐츠를 공개했다고 6일 밝혔다.

에코프로는 삼성전자의 최고경영자(CEO) 직속 미래로봇추진단 신설과 현대차의 휴머노이드 로봇 ‘아틀라스’ 전기차 전용 공장 적용 계획, LG전자의 대표이사 직속 로보틱스사업센터 신설 등을 사례로 들며 대기업을 중심으로 로봇 경쟁이 본격화하고 있다고 분석했다.

로봇 시장의 성장 가능성도 크다. 골드만삭스는 휴머노이드 로봇 시장 규모가 2035년 380억달러(약 52조원)까지 성장하고 연간 출하량은 140만대를 넘어설 것으로 전망했다.

에코프로가 주목하는 것은 로봇의 작동 성능과 구동 시간을 좌우하는 배터리다. 휴머노이드 로봇은 배터리가 무거워질수록 전체 하중이 커지고 관절 모터와 액추에이터의 부담도 증가한다. 이에 에코프로는 리튬인산철(LFP) 배터리보다 에너지 밀도가 높고 상대적으로 가벼운 삼원계 배터리가 로봇 시장에서 경쟁력을 확보할 것으로 내다봤다.

특히 에코프로는 휴머노이드 로봇을 전고체 배터리가 적용될 수 있는 주요 애플리케이션으로 보고 있다. 전고체 배터리는 높은 가격이 초기 상용화의 걸림돌인 만큼 로봇에 우선 적용돼 가격을 낮춘 뒤 전기차로 적용 범위가 확대될 것으로 전망하고 있다.

이에 따라 하이니켈 삼원계에서 전고체로 이어지는 배터리 소재 기술 경쟁력 확보에도 힘을 싣고 있다. 송준호 한국전자기술연구원 IT소재부품연구본부장은 에코프로 사내 채널 인터뷰에서 휴머노이드 로봇이 고에너지밀도가 중요한 대표 시장이 될 가능성을 언급하며 초고밀도 하이니켈 단결정 기술 고도화와 전고체용 양극재 조기 상용화 필요성을 강조했다.

전고체 배터리 소재 개발도 진행 중이다. 에코프로비엠은 최근 관련 연구개발 성과를 인정받아 산업통상부 ‘제3기 슈퍼을(乙) 프로젝트’에 선정됐다. 슈퍼을 프로젝트는 독보적인 기술력을 갖춰 글로벌 공급망에서 핵심 지위를 확보할 소재·부품·장비 기업을 육성하는 정부 연구개발(R&D) 지원 사업이다.

에코프로비엠은 전고체 배터리의 핵심 소재인 황화물계 고체전해질 개발을 고도화하고 있다. 4년 전 개발에 착수한 이후 공정과 조성 최적화를 거쳐 현재 연산 40톤(t) 규모의 파일럿 플랜트를 운영하고 있으며 주요 배터리 업체의 품질 검증도 통과했다.

현재 고객사와 시양산을 협의하고 있으며 내년 양산을 목표로 라인 설계를 마쳤다. 고객 수요에 맞춰 착공할 수 있도록 준비하고 있다. 기존 하이니켈 양극재 기술을 바탕으로 고체전해질에 적합한 전고체 배터리용 양극재도 함께 개발하고 있다.

에코프로는 글로벌 기업들의 휴머노이드 로봇 경쟁이 배터리 업계에 새로운 사업 기회가 될 것으로 보고 있다. 하이니켈 삼원계 배터리에서 전고체 배터리로 이어지는 소재 기술을 고도화하며 성장 가능성이 높은 로봇용 배터리 시장에 대응한다는 구상이다.