[확대경] 日, 리튬이온 전지시장 쟁탈전 뜨겁다

전자기기 특히 휴대기기에선 빼놓을 수 없는 제품, 그래서 반도체·액정과함께 멀티미디어의 「3대 전략상품」으로 불리는 소형 2차전지. 이 시장이노트북PC·휴대전화기·디지털캠코더·개인휴대정보단말기(PDA)등의 등장으로 빠르게 확대되고 있다.

업체들의 개발 시장경쟁은 당연히 뜨겁다. 좀더 가볍고 오래 사용할 수 있는 제품만 개발한다면 큰 수익이 보장되기 때문이다.

대표적인 소형 2차전지는 시장에 등장한지 30년을 넘어서는 니켈카드뮴(니카드)전지, 90년부터 본격 생산된 니켈수소전지, 그리고 91년 소니가 첫선을보인 리튬이온전지등 3가지이다.

이중 단연 돋보이는 것은 리튬이온전지. 고용량과 경량을 무기로 특히 일본시장에서 큰 인기를 모으고 있다.

리튬이온전지는 니카드나 니켈수소의 약 3배인 3.5V로 작동전압이 높고 메모리효과(불충분한 충방전으로 용량이 저하되는 현상)가 없다는 장점도 있어사용하기에 편하다.

현재 시장은 선발업체인 소니가 점유율 60%로 주도하고 있으며 그 뒤를 마쓰시타電池와 산요電機가 따라붙는 구도이다.

참고로 니카드전지는 마쓰시타와 산요가 점유율 90%로 세계시장을 장악하고 있고 니켈수소전지는 이 두 회사와 도시바電池등 3개 업체가 3분할하고있다.

전지업계에서는 당초 리튬이온전지를 안전성, 가격등의 문제로 「21세기제품」으로 생각했다. 마쓰시타등이 니켈수소에 전념해 온 것도 이런 까닭에서이다.

실제로 현재 전지 1개당 가격을 보면 리튬이온전지는 니켈수소전지의 3-5배, W당 에너지밀도에선 2배의 가격차이를 보이고 있다.

지난해 일본의 생산량은 니카드전지 8억7천만개(1천2백억엔), 니켈수소전지 3억1천만개(9백50억엔), 리튬이온전지 3천2백만개(4백억엔). 규모면에서도 아직 리튬이온이 니카드와 니켈수소전지에 훨씬 못미친다.

그러나 금후 성장률에서 문제는 달라진다. 니카드는 거의 제자리걸음, 니켈수소전지는 연률 10%정도 신장할 것으로 예상되는 반면 리튬이온은 올해전년비 4-5배인 1억2천만-1억5천만개, 이 후 배증을 계속, 2000년에는 5억-6억개이상의 거대시장을 형성할 것으로 전망된다.

이 성장시장을 겨냥, 대형업체들이 증산에 나서고 신규참여도 잇따르고 있다.

소니는 현재 월 6백만개의 생산체제를 올해 말까지 1천만개로 증강할 계획이다.

산요는 현재의 3백만개를 내달까지 5백만개로 늘리고 마쓰시타는 오는 10월까지 2백만개에서 4백만개로 증산할 예정이다.

도시바도 아사히化成과 합작사인 에이티밧데리(AT&B)를 통해 내년 봄까지현행의 3백20만개에서 4백20만개로 높일 계획이다.

신규참여한 日本電池·히타치막셀·NEC계열의 카나다모리에너지와 일본모리에너지도 설비를 증강하고 있다.

여기에 미국의 대형 전지업체인 듀라셀은 TDK로 부터 전극재를 조달해 올해 안에, 이미 독자제품을 개발해 온 후지사진필름은 내년 1월 시장에 진출할 예정이다.

잇단 증산과 신규참여로 리튬이온전지시장은 이제 소니의 독점체제가 위협받는 새로운 경쟁국면을 맞고 있다. 이는 곧 바로 업체간 성능향상과 가격경쟁으로 이어지고 있다.

소니는 음극재에 코크스계 재료를 사용, 안전성을 높이고 과충전과 과방전을 막기 위해 전지마다 보호회로를 부착하고 있다. 산요와 마쓰시타는 음극재로 電壓平坦性이 우수하고 고용량화에 유리한 흑연계 재료를 사용하고 있다. 도시바는 음극재로 고용량화에 초점을 맞춘 신소재 MCF(메소페즈피치계탄소섬유)를 개발, 사용하고 있다. 후지필름은 주석산화물을 주성분으로 하는 음극재를 개발했는데 이론적으로는 비약적인 고용량화가 가능, 주목되고있다.

양극재에선 현재 모든 업체가 비용상승의 원인인 코발트산리튬을 사용하고있는데 대체재료의 연구개발이 활발하다.

이와 관련 내년 후반이나 98년 초에는 부분적으로 새로운 재료를 도입할것으로 예측되고 있다.

생산성과 직결되는 수율에 대한 관심도 뜨겁다. 특히 후발업체를 중심으로이를 높이려는 노력들이 한창이다. 현재는 소니가 90%이상을 확보, 단연 앞선 것으로 추정된다. 후발업체로선 얼마나 빠른 시일내에 이 수준에 도달하느냐가 관건이다.

다른 한편으론 니켈수소전지의 성능향상이 리튬이온전지시장의 변수로 지적되고 있다. 체적당 에너지밀도에서 리튬이온전지와 동등한 제품(3백WH/리터)이 이미 나오고 있으며 특히 산요는 내년 초 부피당 밀도에서 리튬이온을능가하는 3백40Wh/리터의 고용량제품을 내놓을 계획이다.

리튬이온보다 약간 무겁다는 단점은 있지만 가격이 절반이지만 성능이 비슷해 분명히 위협적인 존재인 것이다.

리튬이온전지시장은 분명히 새로운 국면을 맞고 있다. 전체 2차전지업체중제일 막강한 마쓰시타, 그 뒤를 쫓는 산요, 자체에 노트북PC수요라는 유망시장을 확보하고 있는 도시바등 줄줄이 이 사업에 무게를 더하고 있다. 여기에니켈수소전지가 성능면에서 근접해 오고 있다. 리튬이온전지시장에 변화가예고되고 있는 것이다.

<신기성 기자>