실효성 높고 고밀도 전원 솔루션으로 평판을 받고 있는 리튬이차전지 시장이 관심을 끌고 있다.

리튬이차전지는 얕은 충방전을 반복하면 방전 용량이 감소하게 되는 메모리 효과(Memory Effect)가 발생하지 않으며, 니켈 카드뮴(NiCd)전지와 비교 했을때 한달에 약 5% 정도 낮은 자가방전율(Self-discharge rate)을 보이고 있다. 또한 리튬이차전지는 적은 공간을 차지하는 반면에 고출력을 발생시킬 수 있는 새로운 방안을 제시했다.

리튬이온전지(Li-ion)은 에너지 밀도가 160Wh/kg으로 30-80Wh/kg인 니튬수소전지보다 더 높은 에너지 밀도를 가지고 있다. 리튬이온전지의 이점에 대한 인식도가 높아지면서, 에너지원으로서 더욱 다양한 분야에서 사용되어 지고 있다.

프로스트앤설리번의 아시아 태평양 리튬이차전지 시장 보고서(http://www.batteries.frost.com)에 따르면, 2009년 리튬이차전지 시장은 18억달러 이상의 수익을 올렸으며, 2016년에는 24억달러에 도달할 것으로 예측됐다.

프로스트앤설리번 산업 연구원 테오 츄 유(Teoh Chew Yew)는 “소비자 부문보다 리튬이온전지 활용도가 낮은 산업 부문에서 이들의 기술들이 성숙 단계에 접어듬에 따라 리튬이온전지 활용도가 점점 더 증가할 것으로 전망된다. 이런 현상은 리튬이온전지 제조업체들이 새로운 수익 경로를 만들 수 있게 할 것이다.”라고 말했다.

더구나, IT와 통신 제품의 지속적인 융합으로, 소비자들은 한 기기에 다른 기능성들을 공급할 수 있는 더 높은 에너지 밀도를 가진 배터리를 요구할 것이다.

리튬이온전지 시장에 대한 전망이 밝지만, 그 반면에 시장 성장에 장애가 되는 요소들도 역시 존재한다. 니켈 카드뮴과 같은 다른 전지들에 비해 리튬이온전지는 생산 비용이 높아 선뜻 사용할 수 없게 만들며, 섭씨 140도가 높은 곳에서는 불안정해지는 경향을 보이기도 한다.

더구나 리튬이온전지는 시장 진입 목적으로 현재 연구 진행 중이거나 출시 준비 단계에 있는 대체 기술들과 경쟁해야 하는 상황에 직면했다. 연료전지(Fuel cells)와 같은 기술들은 전기 자동차 산업에서 리튬이온전지를 대체할 수 있는 위치까지 올라왔다. 또한 전기 자동차와 하이브리드 자동차에서 급증하고 있는 리튬 수요를 고려했을 때, 수요대비 공급 부족에 대한 우려들도 있다.

리튬이온전지 시장 성장을 위해, 기업들은 전지 제조과정에서 비용 효과를 높일 수 있는 방법을 강구하는 R&D에 투자하는 자세가 중요하다.

테오 츄 유 연구원은 “관계자들은 리튬 축출, 제련, 공정 과정에 필요한 비용을 더 낮출 수 있도록 반드시 노력해야 한다. 리튬이온전지 원자재 가격이 상승할 것으로 전망됨에 따라 프로세스 개선을 통한 비용 절감은 더욱 더 중요한 사안으로 떠오를 것이다.”고 말했다.

특히 한대의 차량에 천개의 리튬이온전지를 가득 채우는 전기 자동차와 하이브리드 자동차 산업에서의 시장 발전을 위해 성능과 안전성 사이의 균형을 맞춰야 한다.

정우택 기자