GM-LG에너지솔루션, LMR 배터리로 대형 전기차 시장 판도 바꾼다

LG에너지솔루션이 미국의 완성차기업 제너럴모터스(이하 GM)와 공동개발한 차세대 배터리 ‘LMR(리튬·망간·리치) 배터리’의 상용화에 나선다. 

GM은 15일(현지시간) LG에너지솔루션과 개발한 LMR 배터리를 2028년부터 양산할 것이라고 밝혔다.

양사는 합작법인인 엄티엄셀즈의 미국 오하이오·테네시 공장을 활용해 LMR 배터리를 생산해 GM 전기트럭인 ‘쉐보레 실버라도’와 전기 스포츠유틸리티차량(SUV) '에스컬레이드 IQ'에 적용한다는 계획이다. 이를 통해 GM은 LMR 배터리를 전기차에 최초로 적용하는 제조사를 목표로 하고 있다.

LMR 배터리는 고가의 양극재인 니켈, 코발트 함량을 낮추고 저가의 양극재인 망간 함량을 높여 생산원가를 낮춘 배터리다. LMR 배터리의 망간 비중은 60~65%로, 기존 NCM(니켈·코발트·망간) 배터리(10~30% 내외) 대비 최대 6배 가량 높아 그만큼 가격을 낮출 수 있다.

가격이 낮아졌다 해서 성능이 떨어지는 것은 아니다. GM은 LMR 배터리가 최고 성능 LFP(리튬·인산철) 배터리와 비교했을 때 33% 가량 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있다고 설명했다. LFP 배터리는 리튬, 코발트, 니켈 등을 사용하지 않아 현재 다른 배터리에 비해 저렴한 편으로, 특히 중국산 LFP 배터리가 저렴한 가격으로 세계 시장 점유율을 높여가고 있다. LMR 배터리는 LFP 배터리와 비슷한 가격에서 더 높은 성능을 구현할 수 있다는 것이 GM의 설명이다.

다만, LMR 배터리는 수명이 짧다는 단점 때문에 상용화로 이어지지 못했다. 이에 GM과 LG에너지솔루션은 협업을 통해 이러한 단점을 극복한다는 계획이다. 특히 양사는 오랜 기간 LMR 배터리를 연구해 온 노하우를 활용해 적극 협력할 계획이다.

실제 GM은 2015년부터 LMR 배터리 연구를 시작했으며, 다양한 파트너사와 협력해 LMR 배터리의 성능과 내구성 극복을 위한 양극재 소재, 전해질, 첨가제, 형태 및 셀 조립 공정을 개선한 바 있다. LG에너지솔루션 2010년부터 LMR 배터리에 대한 연구를 돌입, 해당 분야에서 200개 이상의 특허를 보유하고 있는 것으로 알려져 있다. 양사는 2027년 하반기부터 시범생산을 시작해 2028년 엄티엄셀즈 미국 공장에서 본격 양산할 계획이다.

업계에서는 양사간의 협력이 전기차 시장에서 배터리 비용 절감과 주행거리 확대라는 두가지 핵심과제를 동시에 해결할 수 있는 솔루션이 될 것으로 기대하고 있다. 특히 대형 전기 SUV와 전기트럭 시장에서 주행거리 불안과 높은 배터리 가격은 시장 확대에 최대 해결 과제로 꼽혀 왔다.

커트 켈티 GM 배터리·추진력·지속가능성 부사장은 "우리는 망간이 풍부한 배터리 기술을 개척하여 저렴한 비용으로 프리미엄 주행거리와 성능을 실현하고 있다"며 "다양한 전기차 포트폴리오에 이상적인 배터리를 설계하기 위해 LMR은 고니켈 및 인산철 솔루션을 보완해 트럭 및 대형 SUV 시장에서 고객 선택폭을 넓히고, 미국 배터리 혁신을 발전시키며, 미래에도 일자리를 창출할 것"이라고 강조했다.