테네시 스프링힐 공장 2028년까지 개조

LFP 수준 비용에 에너지밀도 33%↑ 목표

하이니켈·LFP·LMR 복합 생산거점으로

LG엔솔·GM 차세대 배터리 협력 확대

GM과 LG에너지솔루션의 합작법인 얼티엄셀즈 3공장 전경. [얼티엄셀즈 홈페이지]
GM과 LG에너지솔루션의 합작법인 얼티엄셀즈 3공장 전경. [얼티엄셀즈 홈페이지]

[헤럴드경제=정경수 기자] LG에너지솔루션과 미국 제너럴모터스(GM)가 미국 테네시주 합작 배터리 공장에 리튬망간리치(LMR) 각형 배터리 생산체계를 구축한다. 2028년까지 공장 설비를 전환해 세계 최초로 LMR 각형 배터리를 양산하는 것이 목표다.

미국 테네시주 경제지역개발부는 29일(현지시간) LG에너지솔루션과 GM의 배터리 합작법인 얼티엄셀즈가 테네시주 스프링힐 공장의 생산체계를 개편해 2028년까지 LMR 각형 배터리 양산 기반을 구축한다고 발표했다.

이번 생산체계 개편과 기존 ESS(에너지저장장치) 관련 투자를 포함한 스프링힐 공장의 투자 규모는 총 10억달러(약 1조4000억원)에 이른다.

투자금은 기존 생산시설을 개조하고 LMR 각형 배터리를 생산할 수 있는 설비를 구축하는 데 사용된다. 공장 개조는 올해 말 시작해 2028년 마무리할 예정이다.

목표는 세계 최초의 각형 LMR 배터리 양산이다. 기존 파우치형 배터리를 중심으로 생산했던 얼티엄셀즈의 제품군을 각형까지 넓히는 것이다.

LMR은 양극재에서 상대적으로 매장량이 풍부한 망간 비중을 높이고 값비싼 코발트 등의 사용량을 줄인 배터리다. 배터리 가격을 낮추면서도 주행거리를 확보할 수 있어 전기차 가격 경쟁력을 높일 차세대 기술 가운데 하나로 꼽힌다.

특히 얼티엄셀즈가 생산하려는 LMR 각형 배터리는 가격 경쟁력이 높은 리튬인산철(LFP) 배터리와 비슷한 비용으로 생산하면서 에너지밀도는 약 33% 높이는 것을 목표로 한다. 같은 크기의 배터리에 더 많은 에너지를 저장할 수 있다는 의미다.

GM도 LMR을 기존 하이니켈과 LFP 사이를 메울 배터리 기술로 보고 있다. 주행거리가 중요한 차량에는 하이니켈 배터리를 사용하고, 보급형 전기차에는 LFP와 LMR 등을 적용하는 방식으로 차종별 배터리 선택지를 넓히겠다는 전략이다.

커트 켈티 GM 배터리·지속가능성 부문 부사장은 “얼티엄셀즈 테네시 공장에 LMR 각형 배터리 생산체계를 구축하는 것은 고객 요구에 적합한 배터리 기술을 제공하고 미국 배터리 제조 및 혁신 분야의 리더십을 강화하기 위한 핵심 단계”라고 말했다.

스프링힐 공장의 역할도 한층 다양해진다. 이 공장에서는 지난 6월부터 LG에너지솔루션의 에너지저장장치(ESS) 시스템통합 자회사 버테크 고객에게 공급할 LFP 배터리셀 생산을 시작했다.

2028년 LMR 생산설비까지 갖추면 하이니켈과 LFP, LMR 등 서로 다른 배터리 화학구조를 한 거점에서 생산하게 된다. 형태 역시 기존 파우치형에 각형이 추가된다. 전기차와 ESS 등 시장 수요 변화에 따라 생산 제품을 다양화할 수 있는 구조다.

LG에너지솔루션과 GM은 2021년 스프링힐 공장 건설을 위해 23억달러 이상을 투자하고 1300개의 일자리를 만들겠다고 발표했다. 2022년에는 2억7500만달러를 추가 투입해 생산능력을 확대하고 400개의 일자리를 더하기로 했다.

양사는 LMR 상용화를 위한 기술 협력도 이어왔다. 2024년 12월 각형 배터리와 핵심 소재를 공동 개발하기로 한 데 이어 지난해 5월에는 LMR 각형 배터리 공동 상용화 계획을 발표했다.

LG에너지솔루션은 LMR 자체 기술 개발도 진행 중이다. 2010년 관련 첫 특허를 확보한 이후 올해 상반기까지 LMR 관련 특허를 300건 이상 출원했다.

최근에는 서울대 연구진과 LMR 배터리의 상용화를 어렵게 했던 충·방전 과정의 가스 발생을 억제하는 기술도 개발했다. 이를 40Ah급 대형 셀에 적용한 결과 883회 충·방전 이후에도 초기 에너지의 92.2%를 유지했다고 밝혔다.

박인재 얼티엄셀즈 법인장은 “시장 수요 변화에 맞춰 생산체계를 고도화해 미국 배터리셀 산업의 기술 선도 기업으로서 입지를 공고히 하겠다”고 밝혔다.


kwater@heraldcorp.com