▲ ▲LiB 용 음극재 시장규모 추이 (자료:솔라앤에너지, 단위:톤). ▲LiB 용 음극재 시장규모 추이 (자료:솔라앤에너지, 단위:톤)

올해 전세계 리튬이차전지(LiB)용 음극재 시장규모는 4,400억원 규모에 달하며, 향후 매년 8.9%씩 성장할 것이라는 전망이 나왔다.

에너지 전문조사기관인 솔라앤에너지(대표 김광주)가 최근 발행한 보고서에 따르면 리튬이차전지의 4대 핵심소재(양극, 음극, 전해액, 분리막) 중 음극재는 카본류가 99% 이상 사용되고 있으며, 천연흑연과 인조흑연이 약 53:47의 비율로 사용되고 있다.

향후 상대적으로 가격이 저렴한 천연흑연의 사용량이 점차 증가해 2014년에는 천연흑연의 사용량이 60%까지 이를 것으로 전망됐다. 비탄소계인 금속계 및 산화물계 음극재는 현재 개발단계로서 상용화는 극히 일부분이나 전기자동차용 등으로 점차 사용량이 증가해 2014년에는 전체 음극재 시장의 5%에 이를 것으로 예상됐다.

현재 음극재 시장은 일본이 77%, 중국이 23%로 양국이 양분하고 있다. 중국은 천연흑연 자원을 무기로 최근 시장 점유율이 급속히 증가하는 추세다. 일본의 히타치화성이 34.8%로 1위이며, 일본카본이 18.3%로 2위, 3위는 중국의 BTR이 10.3% 를 점유하고 있다. 특히 일본의 JFE까지 상위 4개 업체의 시장점유율은 71%에 달하고 있다.

국내 음극재 국산화율은 리튬이차전지 4대 핵심소재 중 가장 낮아 이에 대한 대책 마련이 요구되고 있다. IIT2009 리포트에 따르면 음극재 국산화율은 2.7%로서 삼성SDI, LG화학 등 국내 전지생산업체는 일본 히타치화성, 일본카본 등에서 주로 음극재를 공급받고 있다.

국내 음극재 업체로는 OCI머티리얼즈가 2005년부터 생산을 시작했으나 현재는 사업을 중단한 상태다. 포스코켐텍은 지난 8월 LS엠트론으로부터 음극재 사업을 양수 받아 포스코에서 부산물로 생산되는 코크스를 원료로 음극재 생산을 준비 중이다. 이 밖에 GS칼텍스가 내년부터 생산을 계획하고 있으며. 삼성정밀화학과 애경유화가 전기자동차용 음극재 개발을 진행 중이다.

이는 원료→LiB 음극재→LiB 셀→자동차로 이어지는 밸류체인을 국내 기업이 효율적으로 조성하는데 유리한 상황이기 때문인 것으로 분석된다.

솔라앤에너지 관계자는 “전기자동차 및 대전력용 이차전지를 위해서는 음극재의 용량 및 충방전 특성의 개선이 요구돼 카본계 복합재료, 금속계 및 산화물계 등 새로운 음극재의 개발이 필수적인 상황”이라고 밝혔다.

한편 음극재는 리튬이온과 전자를 전지 충전시 저장했다가 방전시 내어주는 역할을 한다. 리튬이온전지 용 세계 음극재 시장은 2020년 35억달러에 이를 전망이다.