LG에너지솔루션과 제너럴모터스(GM)가 차세대 전기차 배터리로 리튬망간리치(LMR)를 낙점했다. 2028년 상업화에 성공하면 기존 연구 단계에 머물던 LMR을 세계 최초로 전기차에 적용하는 첫 사례다.
LG에너지솔루션과 GM은 13일(현지시각) 공동 개발한 차세대 전기차 배터리 기술인 LMR 각형 배터리 셀을 2028년부터 상용화할 계획이라고 밝혔다. LMR 셀을 쉐보레 실버라도와 에스컬레이드 IQ 등 대형 스포츠유틸리티차량(SUV)과 트럭 전기차에 적용할 계획이다.
LMR 각형 배터리 셀의 시범 생산은 2027년 말까지 LG에너지솔루션의 공장에서 이뤄질 예정이다. GM과 LG에너지솔루션의 합작법인인 얼티엄셀즈는 2028년까지 미국 내 제조시설에서 LMR 각형 셀의 상업 생산을 시작할 계획이다.
LMR 배터리는 기존 삼원계 대비 양극재에 망간 함량을 60~65%로 높이고 니켈과 코발트 함량을 줄인 차세대 배터리 기술이다. 니켈이나 코발트 등 고가 원소의 비중을 줄이고 매장량이 풍부하고 가격이 저렴한 망간을 주 원료로 사용해 원가 절감과 공급 안정성이 강점으로 꼽힌다.
최근 인기를 끌고 있는 LFP(리튬인산철) 대비 가격 경쟁력이 높아 전기차 생산 단가를 낮출 수 있다. GM은 가격 경쟁력을 확보해 고성능 대형 전기차 대중화의 기회를, LG에너지솔루션은 파우치와 원통형에서 각형까지 차세대 배터리의 기술 리더십을 확보할 수 있는 기반을 갖게 된 것이다.
LMR 배터리는 오래전부터 연구돼 왔지만 수명이 짧고 전압 감소라는 기술적 한계 때문에 상용화에 한계가 있었다. 이는 망간 기반의 양극은 충·방전 시 양극 내부의 금속 이온의 이동으로 결정 구조가 손상되기 쉽기 때문이다.
양사는 이를 해결하기 위해 독자적인 코팅 기술과 입자 설계, 공정 최적화를 통해 문제를 개선했으며 하이니켈 배터리와 유사한 수준의 수명을 구현했다. LG에너지솔루션은 업력과 압도적인 기술 리더십을 바탕으로 현재 LMR 관련 전 세계 200건 이상의 특허를 보유하고 있다.
양사가 개발한 LMR 셀은 LFP 대비 약 33% 더 높은 에너지 밀도를 구현했다. 망간은 니켈 코발트 기반 배터리보다 열적 안정성이 뛰어나 배터리의 화재 위험을 줄이는 데 우수하다는 평가를 받는데, 이 셀로 전기트럭 1회 충전 시 약 644㎞ 이상의 주행거리를 달성한다는 목표다.
양사는 LMR 배터리를 세계 최초로 상용화한 전기차·배터리 기업으로 기록될 전망이다. 중국산 LFP 배터리가 지배하는 전기차 시장에서 성능과 가격 경쟁력을 모두 갖춘 대안을 제시하며 시장 판도를 바꿀 수 있을 것으로 기대된다.
아울러 LMR 배터리는 철 기반의 LFP에 비해 재활용 가치가 높다. LMR의 리튬 함량은 8%이며 재활용 수익성이 높은 니켈, 리튬, 망간 등 희귀 금속이 많이 포함돼 있다. 2%대의 LFP와 비교해 리사이클링 효율이 높아 친환경적이란 평가다.
커트 켈티 GM 부사장은 "LMR 배터리 기술을 선도해 특히 전기 트럭 부문에서 저렴한 비용으로 최고급 주행거리와 성능을 실현하고자 한다"라고 말했다.
서원준 LG에너지솔루션 자동차전지사업부장 부사장은 "수십 년간 이뤄진 연구와 기술투자의 결실"이라며 "이 새로운 기술로 구동되는 GM의 미래 트럭은 소비자에게 다양한 전기차 옵션을 제공하려는 우리의 공동 약속을 보여주는 강력한 사례"라고 말했다.
