[서울=뉴스핌] 신수용 기자 = 기업들이 전기차 배터리의 핵심 소재인 실리콘 음극재에 2조 이상 투자하는 등 경쟁이 가속화되고 있다.

국내에선 대주전자재료를 제외하고 실리콘 음극재를 실제로 차량에 탑재하는 등 상용화 단계에 이른 곳은 없다. 각사가 선제적 투자에 나선 가운데 양산과 상용화 시점을 두고 눈길이 모아지고 있다. 실리콘 음극재는 현재 전기차 배터리에 대부분 사용되고 있는 흑연계 음극재보다 에너지 밀도가 약 10배 높아 전기차 주행거리 향상과 충전 시간 단축 효과가 있어 업계에서 주목하고 있다.

포르쉐 전기차 타이칸, 대주전자재료의 실리콘 음극재가 적용된 배터리가 탑재됐다. [사진=포르쉐]

5일 업계에 따르면 SK머티리얼즈그룹14(8500억원), 포스코실리콘솔루션(3000억원), 한솔케미칼(850억원), 대주전자재료(569억원), SKC(432억원) 등이 실리콘 음극재 투자에 나섰다.

'SK머티리얼즈그룹14' 투자 금액이 가장 높다. SK머티리얼즈와 미국 배터리 소재 기업 그룹14테크놀로지스와 설립한 합작사(JV)인 SK머티리얼즈그룹14는 경북 상주시에 실리콘 음극재 공장에 8500억원을 투자했다.

SK머티리얼즈그룹14는 오는 3분기부터는 전기차용 실리콘 음극재를 생산할 예정이다. 올해 연산 2000톤(t)을 시작으로 2025년까지 추가 증설을 통해 1만t 규모로 생산 규모를 늘릴 계획이다.

포스코홀딩스 자회사인 포스코실리콘솔루션은 경북 포항에 2025년까지 3000억원을 들여 실리콘 연산 5000t 규모 음극재 공장을 짓는다. 포스코그룹은 차세대 실리콘 음극재 사업 추진을 위해 지난해 7월 실리콘 음극재 개발업체인 테라테크노스를 인수해 포스코실리콘솔루션으로 이름을 변경했다.

한솔케미칼은 전라북도 익산에 850억원을 투자해 실리콘 음극재 공장을 준공했다. 지난 2월 양산 설비를 완공해 시생산 중이다. 실리콘 음극재 생산량은 연간 750t에서 1500t으로 확대할 계획이다. 

한솔케미칼 전북 익산 공장 전경. [사진=한솔케미칼]

대주전자재료는 실리콘 함량 5% 수준의 1세대 실리콘 음극재를 양산해 LG에너지솔루션에 납품하고 있다. 대주전자재료는 2027년까지 7% 함량의 2세대 실리콘 음극재를 생산할 계획이다.

대주전자재료는 경기 시흥의 기존 공장 신축을 위해 569억원을 투자할 계획이다. 최근 새만금 국가산업단지에 신공장 건립을 위해 268억원을 추가 투자를 발표했다. 대주전자재료는 중장기적으로는 2025년 2만t, 2027년 4만t으로 생산능력을 확대할 방침으로 알려졌다.

SKC는 영국의 실리콘 음극재 기업 넥시온에 3300만달러(432억원)를 투자하는 형태로 사업에 진출했다. SKC는 오는 2025년 실리콘 탄화규소(SiC)계열 코팅형 실리콘 음극재에 이어 2026년 다공형 실리콘 음극재 양산을 목표로 하고 있다.

음극재 업계 관계자는 "산화규소(SiOx) 계열의 실리콘 음극재는 안정성이 높고, 탄화규소(SiC) 계열은 고용량·효율을 가지고 있는 등 특징이 다르다"며 "실리콘 음극재는 실리콘 함량을 높이면서도 충·방전 시 팽창 현상으로 인한 결함을 최소화하는 기술이 기술이 관건"이라고 말했다. 

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