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글로벌 나트륨이온배터리 경쟁 구도와 한국 기업의 대응 전략

일반 리포트 2025년 04월 26일
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목차

  1. 요약
  2. CATL의 2세대 나트륨 이온 배터리 ‘낙스트라’ 출시
  3. 중국 나트륨 배터리 기술 진전과 시장 영향
  4. 한국 배터리 기업의 개발 현황 및 상용화 전략
  5. 정부 차원의 지원 현황 및 과제
  6. 결론

1. 요약

  • 2025년 4월 26일 기준으로, 나트륨이온배터리 분야에서 중국의 CATL이 개발한 양산형 브랜드 '낙스트라(Naxtra)'가 세계 최초로 공개되며 시장에서의 기술적 리더십을 확고히 하고 있습니다. 낙스트라는 5분 충전으로 약 520km의 주행이 가능한 성능을 자랑하며, 에너지 밀도 또한 175Wh/kg을 달성하여 기존 리튬인산철(LFP) 배터리에 버금가는 성능을 보이고 있습니다. 이러한 성능 강화는 CATL이 나노 코팅 기술을 적용하여 나트륨의 안정성을 극대화했기 때문으로, 나트륨이온배터리의 안전성은 물론 성능 향상을 가능하게 하였습니다. 현재 중국 업체들은 안전성과 저비용을 무기로 하여 글로벌 배터리 시장에서의 점유율을 확장하고 있으며, CATL은 42.4%의 점유율을 기록하고 있습니다. 한국의 배터리 3사는 기술력과 신뢰성을 바탕으로 2030년까지 나트륨이온배터리의 상용화를 목표로 하고 있으나, 정부 차원의 명확한 지원 방안이 드러나지 않아 추가적인 정책 수립과 협력이 필요하다는 점에서 산업의 방향은 여전히 불확실합니다. LG에너지솔루션은 초고속 충전 성능과 비용 절감 효과를 통해 경쟁력을 확보하기 위해 노력하고 있으며, 연구개발에 박차를 가하고 있습니다. 반면에 한국 배터리 기업들은 생산 체계와 관련된 지원 부족 등으로 어려움을 겪고 있으며, 이러한 상황에서 다양한 산업계 협력을 통해 나트륨이온배터리의 채택을 확대하고 상용화를 가속할 필요성이 대두되고 있습니다.

2. CATL의 2세대 나트륨 이온 배터리 ‘낙스트라’ 출시

  • 2-1. Naxtra 제품 특징

  • CATL이 개발한 나트륨 이온 배터리 '낙스트라(Naxtra)'는 기존 리튬 이온 배터리에 비해 여러 면에서 혁신적인 특징을 보이고 있습니다. 먼저, 낙스트라는 175Wh/kg의 에너지 밀도를 달성하여, 이는 현재 상용화된 리튬인산철(LFP) 배터리와 유사한 수준입니다. 이를 통해 낙스트라 배터리는 충전 1회로 약 500km의 주행이 가능하다는 특징이 있습니다.

  • 또한, 이 배터리는 5분 만에 520km를 주행할 수 있는 차량을 지원하는 등 초고속 충전 기능이 강화되었습니다. CATL에 따르면, 낙스트라는 1만 회 이상의 충방전이 가능하여 내구성에서도 뛰어난 성능을 보입니다. 더불어, 극한의 저온에서도 성능이 유지되며, 영하 -30도에서도 30분 만에 30%에서 80%로 충전할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다.

  • 마지막으로, 나트륨 이온 배터리는 리튬 이온 배터리보다 안전성이 높아 열 폭주 위험이 적고, 0V까지 방전된 후에도 안전하며 운송과 보관에도 용이한 장점이 있습니다. 이러한 특성은 특히 전기차와 하이브리드차에 적합한 새로운 에너지 저장 솔루션으로 평가받고 있습니다.

  • 2-2. 출시 시점 및 배경

  • 낙스트라는 2025년 4월 21일, 상하이에서 개최된 '테크 데이' 행사에서 공개되었습니다. CATL은 이 배터리의 양산을 올해 12월부터 시작할 예정이라고 발표했습니다. 이는 CATL이 2021년 7월, 세계 최초로 나트륨 이온 배터리 시제품을 선보인 이후 약 3년 9개월 만에 이루어진 것으로, CATL의 지속적인 기술 개발과 혁신을 반영하고 있습니다.

  • 나트륨 이온 배터리는 리튬 가격 상승으로 인해 저렴하고 풍부한 원료인 나트륨을 대체 원료로 활용할 수 있다는 점에서 주목받고 있으며, 리튬 이온 배터리의 여러 한계를 극복할 것으로 기대되고 있습니다. 이러한 배경 속에서 CATL은 나트륨 이온 배터리를 상업화하며 시장의 주목을 받고 있습니다.

  • 2-3. 글로벌 시장 의의

  • CATL의 낙스트라 출시는 글로벌 배터리 시장에서 중요한 이정표로 여겨집니다. 특히, 나트륨 이온 배터리가 리튬 이온 배터리의 대안으로 부상할 가능성을 제시함으로써, 배터리 기술의 판도가 바뀔 수 있는 계기가 될 것입니다.

  • CATL의 분석에 따르면, 나트륨 이온 배터리는 LFP 시장의 최대 절반을 대체할 가능성이 있으며, 이는 가격 경쟁력 부각과 더불어 안전성 강화의 측면에서도 크게 주효할 것으로 예상됩니다. 이러한 경쟁력은 CATL이 글로벌 전기차 배터리 시장에서 42.4%의 점유율을 유지하는 데 기여하고 있으며, 특히 리튬 이온 배터리와 비교했을 때 생산 및 자원 확보 측면에서 유리한 조건을 만들고 있습니다.

  • 결론적으로, 낙스트라의 출시는 다른 배터리 제조사들에게도 기술 개발에 박차를 가하게 할 것으로 전망되며, 전 세계적으로 나트륨 이온 배터리가 새로운 대세로 자리 잡을 수 있는 가능성을 높이고 있습니다.

3. 중국 나트륨 배터리 기술 진전과 시장 영향

  • 3-1. 소금 배터리 안전성 및 성능

  • 중국의 CATL이 개발한 나트륨이온배터리, 즉 '소금 배터리'는 안전성과 성능에서 눈에 띄는 진전을 이루었습니다. 이 배터리는 드릴로 뚫거나 전기톱으로 잘라도 발화하지 않는 안전성을 자랑합니다. 지난 4월 CATL이 공개한 나트륨 배터리는 5분 충전으로 최대 520km를 주행할 수 있는 성능을 보여줍니다. 에너지 밀도는 1kg당 175Wh로, 이는 기존 리튬인산철(LFP) 배터리와 비슷한 수준입니다. 이러한 성능 개선은 나노 코팅 기술을 적용하여 나트륨의 안정성을 극대화했기 때문입니다. 안전성과 성능 모두에서 나트륨이온배터리는 리튬이온배터리의 장점을 넘어서는 가능성을 보이고 있습니다.

  • 3-2. LFP 시장 대체 전망

  • 나트륨이온배터리는 가격 경쟁력 및 안전성 덕분에 기존의 리튬이온배터리, 특히 LFP 배터리를 대체할 가능성이 큽니다. CATL은 나트륨이온배터리가 현재 LFP 배터리가 차지하고 있는 시장의 절반을 점유할 것으로 전망하고 있습니다. 나트륨의 가격은 kg당 약 270원으로 리튬 가격의 50분의 1에 불과하다는 점은 배터리 제조에 있어서 큰 비용 절감 효과를 가져올 수 있습니다. 따라서 저가형 배터리 시장을 타깃으로 하는 나트륨이온배터리는 특히 전기차와 에너지 저장 시스템에 있어 새로운 기회의 문을 열어줄 수 있습니다.

  • 3-3. 중국 기업 주도권 강화

  • 중국은 나트륨이온배터리 기술 분야에서 점점 더 두각을 나타내고 있으며, 이는 세계 배터리 시장에서 막대한 영향력을 미치고 있습니다. 이미 중국의 전기차 제조사들이 나트륨이온배터리를 장착한 모델을 시장에 출시하였고, CATL은 2027년까지 양산 체계를 완비할 계획입니다. 한국 배터리 기업들은 이러한 중국 기업들과의 경쟁에서 기술력과 안정성을 기반으로 대응 전략을 수립하고 있으나, 중국의 압도적인 생산 능력과 속도는 큰 도전 과제가 되고 있습니다. 특히 한국 기업들은 생산 체계와 관련된 지원이 부족한 상황에서 추가적인 투자와 연구가 절실히 요구되고 있습니다.

4. 한국 배터리 기업의 개발 현황 및 상용화 전략

  • 4-1. LG에너지솔루션 개발 목표

  • LG에너지솔루션은 나트륨 이온 배터리의 상용화를 위해 2030년 이전에 제품을 출시할 계획이다. 손권남 차세대전지개발센터장은 SNE리서치 차세대 배터리 컨퍼런스에서 전동화 확대로 리튬 부족 현상이 우려되며, 나트륨 이온 배터리 개발이 필수적이라고 강조했다. 나트륨 이온 배터리는 리튬 대신 나트륨을 사용하여 에너지 생산 비용을 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 나트륨의 매장량이 리튬보다 1000배 많고, 상대적으로 저렴한 가격으로 안정적인 공급망 확보가 가능하다. 기존의 lithium-ion 배터리 기술을 활용할 수 있는 장점도 존재하지만, 에너지 밀도가 상대적으로 낮고 무게가 무겁다는 단점도 지니고 있다. 이와 같은 기초 연구를 통한 경쟁력 확보가 절실하다.

  • 4-2. K-배터리 조기 출시 대응

  • 한국 배터리 업계는 최근 CATL이 공개한 나트륨 이온 배터리 '낙스트라(Naxtra)'에 대응하기 위해 연구 개발에 박차를 가하고 있다. LG에너지솔루션을 비롯한 한국의 주요 기업들은 이전 리튬 인산철(LFP) 배터리 시장에서의 교훈을 바탕으로, 조기 출시 전략을 수립하고 이를 착실히 이행하고자 하고 있다. 에코프로비엠도 나트륨 이온 배터리 양극 소재 개발에 나서며 정부의 지원 사업을 통해 시장 진입을 가속화하기 위한 노력을 하고 있다. 또한, SNE리서치에 따르면 나트륨 이온 배터리는 2035년까지 리튬 이온 배터리보다 11-24% 저렴할 것으로 전망됨에 따라 가격 경쟁력 우위를 확보하기 위한 연구개발이 절실하다.

  • 4-3. 산업계 협력 현황 및 전망

  • 한국 배터리 기업들은 산업계와 협력하여 나트륨 이온 배터리 기술 개발을 촉진하고 있다. 주요 기업들은 공동 연구개발(R&D) 프로그램에 참여하며 인프라와 자원을 공유함으로써 기술적 진보를 이루고자 하고 있다. 특히, LG에너지솔루션은 높은 에너지 밀도를 가진 양극재 개발을 위해 다양한 소재 연구를 진행하고 있으며, 이를 통해 배터리 성능 향상에 불을 예고하고 있다. 하지만, 나트륨 이온 배터리의 상용화는 여전히 도전 과제가 남아 있으며, 에너지 밀도와 가격, 생산 효율성의 문제를 해결하기 위한 기술적 혁신이 요구된다. 경쟁이 치열한 글로벌 시장에서 한국 기업들이 지속적인 협력을 통해 이러한 기술적 문제를 극복하며, 시장에서의 경쟁력을 강화할 수 있을 것으로 기대되는 바이다.

5. 정부 차원의 지원 현황 및 과제

  • 5-1. 제공된 문헌상 지원 정보 부재

  • 2025년 4월 현재, 한국의 나트륨이온배터리 산업에 대한 정부 차원의 구체적인 지원 방안에 대한 문헌이 부족한 상황입니다. 이는 정부가 해당 산업에 대한 정책적 관심과 지원을 확대할 필요성을 시사합니다. 나트륨이온배터리는 차세대 배터리 기술 중 하나로, 배터리 산업의 발전과 함께 지속 가능한 에너지 전환에 중요한 역할을 할 것으로 기대되고 있습니다. 하지만 현재 정부가 제공하는 지원 방안이 명확하게 제시되지 않았기 때문에, 연구개발(R&D) 및 상용화 추진에 있어 제도적 뒷받침이 시급한 실정입니다.

  • 5-2. 정책 지원 필요성 및 기대

  • 한국 배터리 산업이 글로벌 경쟁에서 우위를 확보하기 위해서는 정부의 정책적 지원이 필수적입니다. 특히, 나트륨이온배터리 기술의 조속한 상용화를 위해서는 연구개발 예산의 확대 및 세제 지원 등의 인프라가 필요합니다. 동시에, 기업과 정부 간의 적극적인 협력이 이루어져야 하며, 이를 통해 기술 개발에서의 상호 보완적 관계를 형성할 수 있습니다. 이러한 정책 지원은 한국 배터리 기업들이 세계 시장에서 경쟁력을 강화하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.

  • 5-3. 향후 정책 방향

  • 향후 정책 방향으로는 과학기술정보통신부와 산업통상자원부 간의 협업을 통해 나트륨이온배터리에 대한 연구 거점을 구축하고, 실험 및 인증 인프라를 강화하는 것을 포함할 수 있습니다. 이는 배터리 기술의 상용화 일정을 앞당기는 데 기여할 것입니다. 또한, 산업계와의 파트너십을 통해 기술 혁신을 촉진하고, 글로벌 시장에서의 경쟁력을 확보하기 위한 다양한 정책이 필요합니다. 이러한 방향은 나트륨 이온 배터리 기술의 발전뿐만 아니라, 한국의 지속 가능한 에너지 생태계의 발전에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보입니다.

결론

  • CATL의 '낙스트라' 출시는 글로벌 나트륨이온배터리 시장에서 기술적 우위를 점하는 중요한 이정표가 되고 있으며, 한국 기업들에게는 도전과 기회가 동시에 존재하는 상황입니다. 한국 배터리 기업들은 기술 신뢰성을 바탕으로 산업의 역량을 극대화하고 있으나, 중국의 속도전과 가격 경쟁력을 넘어설 추가적인 기술 개발이 필수적입니다. 향후 정부는 나트륨이온배터리에 대한 지원성을 강화해야 하며, 연구개발(R&D) 예산의 확충과 시험·인증 인프라 조성을 통해 상용화를 극대화해야 합니다. 더욱이, 과학기술정보통신부와 산업통상자원부 간의 협업은 나트륨이온배터리 기술 발전을 촉진할 뿐 아니라, 연구 및 생산 체계의 통합적인 발전을 이루는 데 중요한 역할을 할 것입니다. 이러한 정책적 지원은 한국 기업들이 글로벌 시장에서 경쟁력을 강화하는 데 결정적인 요소가 될 것이며, 지속 가능한 에너지 솔루션으로서의 나트륨이온배터리의 역할도 더욱 부각될 것으로 기대됩니다.

용어집

  • 나트륨이온배터리: 나트륨이온배터리는 기존의 리튬이온배터리를 대체할 수 있는 차세대 배터리 기술로, 나트륨을 주원료로 사용하여 에너지 저장을 효율적으로 수행합니다. 저렴한 원료비와 높은 안전성이 특징이며, 2025년 기준으로 CATL이 개발한 양산형 브랜드 '낙스트라(Naxtra)'가 주목받고 있습니다.
  • CATL: CATL(Contemporary Amperex Technology Co. Limited)은 중국의 배터리 제조업체로, 나트륨이온배터리 분야에서 혁신적인 기술을 선보이며 시장 점유율을 확대하고 있습니다. 현재 CATL은 2025년 4월 21일 '낙스트라'를 출시하며 기술적 우위를 점하고 있습니다.
  • LFP(리튬인산철): LFP는 Lithium Iron Phosphate의 약자로, 리튬이온배터리의 한 종류입니다. 안전성이 높고 가격이 상대적으로 저렴하여 전기차와 에너지 저장 시스템에 널리 사용됩니다. 나트륨이온배터리는 LFP의 대안으로 부각되고 있습니다.
  • 상용화: 상용화란 개발한 기술이나 제품을 시장에 실제로 출시하여 상업적으로 활용 가능한 상태로 만드는 과정을 의미합니다. 현재 한국의 배터리 기업들은 2030년까지 나트륨이온배터리의 상용화를 목표로 개발을 진행하고 있습니다.
  • 초고속충전: 초고속충전은 짧은 시간 내에 배터리를 충전할 수 있는 기술을 의미합니다. CATL의 나트륨이온배터리 '낙스트라'는 5분 충전으로 약 520km 주행이 가능하여 초고속충전 기술의 성과를 보여줍니다.
  • K-배터리: K-배터리는 한국의 배터리 산업을 대표하는 용어로, 한국 기업들이 개발한 고성능 배터리 기술 및 제품을 포괄합니다. 한국 배터리 업계는 CATL의 나트륨이온배터리에 대응하기 위한 연구 개발에 집중하고 있습니다.
  • 정부지원: 정부지원은 특정 산업이나 기술에 대한 정부의 정책적 지원을 의미합니다. 2025년 4월 기준으로 한국의 나트륨이온배터리 산업에 대한 구체적인 지원 방안은 부족하여, 추가 정책 수립이 요구되고 있습니다.
  • 시장점유율: 시장점유율은 특정 기업이 특정 시장에서 차지하고 있는 매출 비율을 의미합니다. CATL은 현재 나트륨이온배터리 시장에서 42.4%의 점유율을 기록하고 있으며, 이는 기술적 우위와 제조 능력의 반영입니다.
  • SIB(소금배터리): SIB(Sodium Ion Battery)는 나트륨이온배터리를 일컫는 다른 용어입니다. 최근 화두가 된 이 배터리는 리튬에 대한 대안으로서 주목받고 있으며, 경제성과 안전성 면에서 유리한 특성을 지니고 있습니다.
  • 2030년 목표: 2030년 목표는 한국 배터리 기업들이 나트륨이온배터리를 상용화하기 위해 설정한 목표 연도입니다. 한국 기업들은 기술력과 신뢰성을 바탕으로 이 목표를 달성하기 위해 노력하고 있습니다.

출처 문서