'배터리 미래' 新소재 경쟁…대주전자재료 두각

뜨는 실리콘 음극재 시장

전기차 주행거리 확 늘리는 소재
국내 첫 상용화한 대주전자재료
생산규모 내년 말까지 5배 확대
설비증설에 4년간 3000억 투자

대기업도 실리콘 음극재 시장 가세
포스코케미칼 사업 추진 '속도'
LG화학 6조…SKC, 英기업 투자

전기차의 주행 거리를 높일 ‘꿈의 소재’로 음극재에 실리콘(Si)을 첨가한 ‘실리콘 음극재’가 주목받고 있다. 기존 음극재 소재인 흑연 비중을 줄이고 실리콘을 사용하면 배터리 효율을 비약적으로 높일 수 있어서다. ‘배터리의 미래’라는 평가까지 나오면서 대기업은 물론 중견·중소기업들도 앞다퉈 연구개발(R&D)에 속도를 내고 있다.

6일 배터리업계에 따르면 대주전자재료, 한솔케미칼, 동진쎄미켐, 엘피엔, 엠케이전자 등 중소·중견기업과 LG화학, 포스코케미칼, SKC 등 대기업까지 실리콘 음극재 시장에 손을 뻗고 있다. 국내 기업 중 상용화에 성공한 곳은 대주전자재료가 유일하다.

대주전자재료는 실리콘 함량 5% 수준의 1세대 실리콘 음극재를 양산해 LG에너지솔루션에 납품하고 있다. 연산 2000t 규모의 실리콘 음극재 복합산화물(DMSO) 생산라인을 내년 말까지 1만t으로 확대하겠다는 목표도 세웠다. 경기 시흥의 기존 공장 신축을 위한 569억원의 투자와 새만금국가산업단지에 신공장 건립을 위한 268억원의 추가 투자도 결의했다. 회사 측은 “2차전지용 실리콘 음극재와 원재료 및 연관 소재 생산 용지를 확보하기 위한 것”이라고 밝혔다.

총투자 규모는 3000억원이 넘을 것으로 예상된다. 2027년까지 7% 함량의 2세대 실리콘 음극재를 생산한다는 계획을 세웠다. 글로벌 점유율 50%대인 중국 BTR, 30%대인 일본 신에쓰에 이어 10%의 점유율을 확보한 것으로 추정되는 대주전자재료는 2세대 양산을 통해 경쟁사들을 앞서 나가겠다는 계획이다. 대주전자재료 주가는 올 들어23%가량 올랐다.

대주전자재료 외에도 적잖은 중소·중견기업이 실리콘 음극재 시장에 도전하고 있다. 한국메탈실리콘(KMS)은 흑연을 쓰지 않고 실리콘으로만 구성된 ‘퓨어실리콘’ 음극활물질 신공장을 완공하고 글로벌 전기차 배터리 시장 공략에 나섰다. 한솔케미칼과 동진쎄미켐, 엘피엔, 엠케이전자도 관련 시장으로 발을 넓히고 있다.

대기업에선 LG화학이 2025년까지 전지 소재 부문 육성에 6조원을 투자한다고 밝혔다. SKC는 지난해 1월 영국 실리콘 음극재 기업 넥세온에 8000만달러(약 990억원)를 투자해 글로벌 사업권을 확보했다. 포스코케미칼도 올해 실리콘 음극재 생산라인 구축에 박차를 가할 예정이다.

기업들이 실리콘 음극재에 공을 들이는 이유는 실리콘이 배터리 효율을 좌우하기 때문이다. 실리콘 음극재는 기존 흑연 음극재보다 에너지 밀도를 네 배 정도 높일 수 있어 전기차 주행거리 향상은 물론 충전 시간을 단축할 수 있는 등 ‘배터리의 미래’로 평가받는다.

시장조사업체 SNE리서치는 2019년 4억달러였던 실리콘 음극재 시장이 2025년 29억달러, 2030년 146억달러 수준으로 확대될 것으로 내다봤다.

강경주 기자 qurasoha@hankyung.com