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CATL 2세대 ‘낙스트라’ 나트륨 이온 배터리와 한국 배터리 기술 현황

일반 리포트 2025년 05월 01일
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목차

  1. 요약
  2. 2세대 나트륨 이온 배터리 ‘낙스트라’ 공개
  3. 주요 성능 및 기술 특성
  4. 한국 배터리 기술 현황 및 대응
  5. 시장 영향 및 전망
  6. 결론

1. 요약

  • 2025년 4월 말, 중국의 전기차 배터리 제조사 CATL이 발표한 2세대 나트륨 이온 배터리 ‘낙스트라(Naxtra)’는 기술 발전의 중요한 이정표로 자리잡고 있습니다. 이 배터리는 단 5분 충전으로 최대 520㎞의 주행이 가능하고, 기존의 리튬인산철(LFP) 배터리와 유사한 높은 에너지 밀도를 자랑합니다. 특히, CATL은 올해 하반기부터 대량 양산을 시작할 계획이며, 이는 저가형 전기차 배터리 시장의 판도를 바꿀 수 있는 큰 잠재력을 가집니다. 낙스트라 배터리는 뛰어난 화재 안전성을 유지하며 낮은 온도에서도 안정성 있는 성능을 보장하기 때문에 극한 환경에서도의 사용이 가능합니다. 이 배터리는 LFP 기술의 대체자로서 기술적 우위를 제공하며, CATL 창업자 쩡위췬 회장은 이 배터리가 도입될 경우 전기차 시장에 중대한 변화를 가져올 것으로 전망하고 있습니다.

  • 한국 배터리 업계는 현재 LFP 배터리의 양산과 고속 충전 기술 개발에 박차를 가하고 있지만, CATL과 같은 중국 기업들에 비해 일정한 격차가 존재합니다. LG에너지솔루션은 2025년 하반기부터 LFP 배터리 양산에 들어갈 예정이며, 삼성SDI와 SK온도 이후 년도에 양산을 목표로 하고 있습니다. 그러나 LFP 배터리의 성능이 여전히 NCM 배터리 수준에 미치지 못하는 관계로, 한국 기업들은 이를 극복하기 위한 연구와 기술 개발에 매진하고 있습니다. 나아가, 한국 기업들은 고속 충전 기술 및 차세대 배터리 기술 개발에도 집중하고 있으며, CATL의 기술 경합에서 뒤쳐지지 않기 위한 다양한 노력을 기울이고 있습니다.

  • CATL의 나트륨 이온 배터리 기술의 출시는 한국 배터리 업계에 새로운 기회를 제공할 것입니다. 미국의 고율 관세로 인해 중국산 배터리의 가격이 상승할 가능성이 있으며, 이는 한국 기업들에게 시장 점유율 확대의 기회를 제공합니다. 한국 배터리 기업들은 가격 경쟁력 있는 제품을 개발하고, ESS 분야와 저가형 전기차 시장에서 입지를 다질 필요성이 커지고 있습니다. 기술의 혁신과 지속적인 발전이 이루어질 경우, 한국 배터리 업계는 글로벌 시장에서 다시 한번 경쟁력을 확보할 수 있는 가능성이 있습니다.

2. 2세대 나트륨 이온 배터리 ‘낙스트라’ 공개

  • 2-1. 공개 배경 및 개요

  • 2025년 4월, 중국의 글로벌 배터리 제조사 CATL은 상하이에서 개최된 '테크 데이' 행사에서 2세대 나트륨 이온 배터리 '낙스트라(Naxtra)'를 공개했습니다. 이 배터리는 CATL이 기존의 리튬 이온 배터리에 대한 대안으로 나트륨 이온 배터리의 잠재력을 본격적으로 펼친 사례로, 앞서 2021년에 세계 최초로 나트륨 이온 배터리를 상용화한 바 있습니다. 이번 발표는 약 4년 간의 기술 개발을 기반으로 하며, CATL은 올해 12월부터 이 배터리의 대량 양산에 들어갈 계획을 밝혔습니다.

  • 낙스트라 배터리는 리튬 대신 저렴하고 풍부한 나트륨을 활용하여 비용 문제를 해결하고, 지원 가능한 환경에서의 안정성을 확보한 제품입니다. CATL의 창업자 쩡위췬 회장은 이 배터리가 리튬인산철(LFP) 시장을 상당 부분 대체할 수 있다고 전망하였습니다.

  • 2-2. 주요 기능 및 사양

  • 낙스트라 배터리는 에너지 밀도 175Wh/kg를 달성하여, 현재 상용화된 LFP 배터리와 유사한 성능을 보여줍니다. 이 배터리는 1회 충전으로 약 500km를 주행할 수 있으며, 극한 환경에서도 안정성을 유지하는 역량을 보였습니다. 특히, 낮은 온도에서도 성능 저하를 최소화하여 영하 40도에서도 정상 작동 가능하다는 점은 이 배터리의 큰 장점 중 하나입니다.

  • CATL은 이번 배터리가 5분 만에 520km를 주행할 수 있도록 고속 충전 기술이 적용되었음을 강조했습니다. 또한, 낙스트라 배터리는 10, 000회 이상의 충방전 사이클을 견뎌 내는 내구성을 확보했으며, 이는 27년 이상의 일일 충전 기준으로 상당한 사용 기간을 나타냅니다.

  • 2-3. 양산 일정 및 계획

  • CATL은 '낙스트라' 전기차용 배터리의 대량 양산이 2025년 12월부터 시작될 것이라고 공식 발표했습니다. 이와 함께, 대형 트럭 등에 사용될 24V 시동 배터리 제품군은 2025년 6월에 출시될 예정입니다. 이러한 배터리의 상용화는 CATL이 리튬 이온 배터리가 지배하고 있는 시장에서의 입지를 더욱 효과적으로 강화할 것으로 보입니다.

  • 낙스트라 배터리의 출시는 CATL이 나트륨 이온 배터리 기술의 상용화 가능성을 현실로 만들어가는 중요한 발표일 뿐만 아니라, 기존 리튬 이온 배터리 시장을 위협할 잠재력을 가지고 있습니다.

3. 주요 성능 및 기술 특성

  • 3-1. 5분 충전으로 520㎞ 주행 가능

  • CATL의 2세대 나트륨 이온 배터리 ‘낙스트라(Naxtra)’는 단 5분 충전으로 최대 520㎞ 주행이 가능한 성능을 갖추고 있습니다. 이는 전기차 시장에서 소비자들이 가장 원하는 속도와 편리함을 제공하는 것으로, CATL은 빠른 충전 기술을 통해 현재 전 세계적으로 대두되고 있는 전기차 사용에 필요한 인프라를 강화하고 있습니다. 이러한 기술적 진보는 단순히 배터리의 충전 시간을 단축시킬 뿐만 아니라 소비자들에게 더 큰 자유도와 안전성을 제공할 것으로 기대됩니다.

  • 3-2. 에너지 밀도 비교(LFP 대비)

  • ‘낙스트라’는 에너지 밀도가 175Wh/kg에 달하여, 현재 시장에서 주로 사용되는 리튬인산철(LFP) 배터리와 유사하거나 그 이상입니다. LFP 배터리는 상대적으로 저렴한 가격과 안정성을 갖추고 있지만, 나트륨 이온 배터리는 원자재 가격이 저렴하고 자원 확보가 용이하다는 장점이 있습니다. CATL은 이 배터리가 싼 원자재로 인해 생산 비용이 낮아질 것이라고 예측하며, 이는 전체 전기차 배터리 시장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 분석됩니다.

  • 3-3. 안전성 및 비용 경쟁력

  • ‘낙스트라’ 배터리는 기존 리튬 이온 배터리보다 안전성이 뛰어난 것으로 평가받고 있습니다. CATL은 극한 테스트에서도 화재나 폭발 없이 안정성을 입증하였으며, 이러한 특성 덕분에 나트륨 이온 배터리는 다양한 분야, 특히 극한 환경에서도 요구되는 고신뢰성이 요구되는 차량 및 기기에 활용될 수 있습니다. 또한, 낮은 원가로 인해 전기차와 에너지 저장 시스템(ESS) 분야에서의 경쟁력이 크게 향상될 것으로 보이며, 이는 대중적인 전기차 보급을 촉진할 수 있는 결정적인 요인이 될 것입니다.

4. 한국 배터리 기술 현황 및 대응

  • 4-1. 국내 기업 R&D 및 양산 단계

  • 2025년 5월 1일 현재, 한국 배터리 업계는 LFP(리튬인산철) 배터리 양산을 위한 연구 개발(R&D)과 실증 단계에 들어가 있으며, 특히 LG에너지솔루션, 삼성SDI 및 SK온과 같은 주요 기업들이 시장 진입을 위해 힘쓰고 있다. 이들 기업은 LFP 배터리 양산을 통해 가격 경쟁력 있는 전기차 배터리 시장에 진입할 계획을 가지고 있다. LG에너지솔루션은 2025년 하반기부터 LFP 배터리를 양산할 예정이며, 삼성SDI와 SK온은 2026년 양산을 목표로 하고 있다. 그러나 CATL과 같은 중국 기업들이 LFP 시장에서 이미 선두를 차지하고 있어, 한국 기업들이 시장 점유율을 확대하기 위해서는 더욱 탄탄한 전략이 필요하다.

  • 현재 한국의 배터리 제조업체들은 LFP 배터리에 망간을 추가하여 에너지 밀도를 높인 LFMP(리튬인산망간철) 배터리 개발에도 박차를 가하고 있으며, 이는 중국 배터리 제조사들과의 격차를 해소하기 위한 중요한 기술적 대응이다. 이러한 노력들은 한국 배터리 산업의 경쟁력을 회복하고 향후 전기차 배터리 시장에서 중요한 역할을 지속하기 위한 기반을 마련할 것이다.

  • 4-2. LFP 배터리 개발 진척

  • 한국 기업이 LFP 배터리 개발에 나선 가운데, LFP 배터리는 가격 경쟁력뿐만 아니라 안정성 및 긴 수명으로 주목받고 있다. 현재 한국의 배터리 기업들은 고비용의 니켈, 코발트 대신 저렴한 인산철을 사용하여 생산비용을 절감하고 있으며, 이러한 노력은 경쟁력을 보다 강화하는 방향으로 작용할 것이다. 예를 들어, 현대차·기아는 현대제철, 에코프로비엠과 협력하여 LFP 배터리 양극재 기술 개발에 착수하였으며, 이는 성능 개선 및 원가 절감에 기여할 것으로 기대된다.

  • 그럼에도 불구하고 LFP 배터리의 에너지 밀도가 아직 NCM(니켈·코발트·망간) 배터리에 미치지 못하여, 한국 기업들은 LFP의 한계를 극복하기 위한 연구와 기술 개발을 병행하고 있다. 최근 포스코 홀딩스 관계자는 LFP 배터리 시장에서의 원자재 수급 문제와 중국의 강력한 기반 구조를 언급하며 한국 기업들의 경쟁력이 낮아질 위험에 대해 경고하기도 했다.

  • 4-3. 국내 고속 충전 기술 수준

  • 한국 배터리 기업들은 고속 충전 기술 개발에도 집중하고 있으며, CATL의 '5분 충전에 520km 주행' 성능을 초과하기 위한 노력을 기울이고 있다. 하지만 현재로서는 CATL의 초고속 충전 배터리가 눈에 띄는 성과를 보여주고 있어, 한국 기업들의 기술 개발이 시급한 상황에 처해 있다. 특히 SK온은 충전 속도를 높이는 기술에 대한 투자를 확대하고 있으나, 아직 5분 내에 520km 주행이 가능한 성능을 선보인 곳은 없다.

  • 한국 배터리 업계의 관계자는 CATL의 기술이 시장에 미칠 파장에 대해 경고하면서, 한국기업들이 기술 혁신을 지속하도록 독려하고 있다. 이를 위해 한국 기업은 전고체 배터리와 리튬 메탈 배터리 개발을 통해 차세대 기술로의 전환을 꾀하고 있으며, 이는 CATL의 LFP 유지에서 벗어나기 위한 전략으로 평가된다. 이러한 기술적 진보가 이루어질 경우, 한국 배터리 산업은 글로벌 시장에서의 경쟁력을 되찾을 수 있을 것으로 보인다.

5. 시장 영향 및 전망

  • 5-1. 글로벌 배터리 시장 판도 변화

  • CATL의 2세대 나트륨 이온 배터리 '낙스트라'의 출시는 글로벌 배터리 시장에 중대한 변화를 예고하고 있습니다. 나트륨 이온 배터리는 상대적으로 낮은 원가와 우수한 안전성을 바탕으로 저가형 전기차 시장에서 리튬인산철(LFP) 배터리와의 경쟁에 나설 전망입니다. 특히, 지역별로 가격 경쟁력이 중요한 전개국가들, 예를 들어 인도나 방글라데시 등에서의 수요 증가가 예상됨에 따라 제조사들의 전략이 재편될 것입니다. 이러한 변화는 기존의 리튬 이온 배터리 중심의 시장 구도를 흔들리게 할 가능성이 있습니다. 또한, 미국의 고율 관세가 중국산 배터리에 부과됨에 따라 한국 배터리업체들에게 새로운 기회가 열릴 수 있습니다. 미국 시장에서의 ESS(에너지 저장 시스템) 수요가 증가함에 따라 한국 제조사들의 시장 점유율 확대의 가능성이 커질 것입니다.

  • 5-2. 한국 배터리업계의 기회 요인

  • 한국 배터리업계는 현재 CATL과의 기술 경쟁에서 한 발 뒤처진 상황입니다. 하지만 중국산 배터리의 가격 상승과 한국 정부의 지원 정책은 한국 제조사들에게 기회를 부여할 수 있습니다. 예를 들어, LG에너지솔루션의 경우, 올해 하반기부터 LFP 배터리를 양산하여 르노의 차세대 전기차 모델에 공급할 예정입니다. 삼성SDI와 SK온 역시 내년 양산을 목표로 개발에 박차를 가하고 있습니다. 이와 함께, 한국 업체들은 고성능 제품군에서의 경쟁력을 잃지 않기 위해 기술력을 더욱 강화하고 저가형 제품 개발을 통해 시장의 다양한 요구를 수용할 수 있는 체계를 마련해야 할 것입니다. 이러한 변화는 한국 배터리업계의 수익성 개선과 시장 점유율 회복에 기여할 것으로 예상됩니다.

  • 5-3. 향후 기술 경쟁 및 정책 과제

  • CATL의 나트륨 이온 배터리 기술 상용화 이후, 한국 배터리업계는 보다 혁신적인 기술 개발이 요구될 것입니다. 제조사들은 기존 리튬 이온 배터리 및 LFP 배터리뿐만 아니라 나트륨 이온 배터리와 같은 신기술에 대한 연구개발을 지속해야 하며, 이를 통해 시장에서의 경쟁력을 강화해야 합니다. 동시에, 한국 정부의 정책적 지원도 중요한 변수가 될 것입니다. 전기차 및 ESS 시장에 대한 명확한 로드맵과 지원 정책의 수립이 필요하며, 이를 통해 R&D와 생산 역량을 강화하는 방향으로 나아가야 합니다. 이러한 기술 개발과 정책의 조화는 한국 배터리업계가 글로벌 시장에서 자리매김할 수 있는 중요한 기반이 될 것입니다.

결론

  • CATL의 2세대 나트륨 이온 배터리인 ‘낙스트라’는 저가, 고성능, 안전성을 모두 갖추고 있어 중저가 전기차 배터리 시장에서 LFP를 빠르게 대체할 잠재력이 명백히 확인되었습니다. 현재 한국 배터리 업계는 LFP 배터리 양산 및 초고속 충전 기술 개발 단계에 있으며, 이 과정에서 중국 기업들과의 기술 격차를 해소하는 것이 필수적입니다. 정부의 R&D 및 재정 지원 강화와 글로벌 생산 거점 확보는 급선무에 해당하며, 이를 통해 한국 배터리 산업이 글로벌 시장에서의 입지를 확고히 할 수 있을 것입니다.

  • 장기적으로 볼 때, 한국 기업들은 나트륨 이온 기술의 상용화 시점과 성능 개선 로드맵을 분명하게 설정하여 경쟁 우위를 확보해야 할 것입니다. 특히, 초고속 충전 기술의 개발과 함께 LFP 배터리의 성능을 극대화할 전략이 필요합니다. 한국 배터리 제조업체들은 기술 혁신을 통해 더 나은 제품을 개발하고, 다양한 소비자의 요구를 충족시킬 수 있는 기반을 마련해야 하며, 이는 장기적으로 한국 전기차 시장에서의 경쟁력 강화를 촉진할 것으로 예상됩니다.

용어집

  • CATL: 중국의 세계적인 전기차 배터리 제조업체로, 2025년 4월 30일 2세대 나트륨 이온 배터리 '낙스트라(Naxtra)'를 공개하였다. 현재 CATL은 저가형 전기차 배터리 시장에서 LFP 배터리와의 경쟁을 통해 시장 점유율을 확대하고 있다.
  • 낙스트라(Naxtra): CATL에서 개발한 2세대 나트륨 이온 배터리로, 5분 충전으로 최대 520㎞ 주행 가능. 이 배터리는 리튬 인산철(LFP) 배터리와 유사한 에너지 밀도를 가지며, 2025년 하반기 양산 예정이다.
  • 나트륨 이온 배터리: 리튬 대신 나트륨을 사용하는 전기차 배터리로, 저렴한 원자재와 안전성을 특징으로 한다. '낙스트라'는 이 기술을 활용하여 가격 경쟁력 있는 솔루션을 제공할 전망이다.
  • 5분 충전: 낙스트라 나트륨 이온 배터리가 제공하는 충전 성능으로, 단 5분만에 최대 520㎞의 주행이 가능하다. 이는 빠른 충전 속도를 요구하는 전기차 시장에서 큰 장점이 된다.
  • 에너지 밀도: 전기차 배터리가 저장할 수 있는 에너지의 양을 나타내는 척도. 낙스트라 배터리는 175Wh/kg의 에너지 밀도를 제공하여 기존 LFP 배터리와 유사한 성능을 보여준다.
  • LFP(리튬인산철): 리튬 이온 배터리의 한 종류로, 상대적으로 저렴한 가격과 안전성을 갖추고 있다. 그러나 LFP 배터리는 에너지 밀도가 낮아 NCM 배터리에 비해 성능에서 차이가 있다.
  • ESS(에너지 저장 시스템): 전기를 저장하고 필요할 때 방출하여 사용하는 시스템으로, 전기차 및 대규모 발전소와 연계하여 사용된다. CATL의 나트륨 이온 배터리는 ESS 시장에서도 활용 가능성이 있다.
  • R&D(연구 개발): 신제품 및 기술 개발을 위한 체계적인 연구 과정을 의미하며, 한국 배터리 기업들이 LFP 배터리 양산을 위해 추진하고 있다.
  • 시장 점유율: 특정 시장에서 특정 제품이 차지하는 비율로, CATL과 한국 배터리 기업들 간의 경쟁 능력에 중요한 지표가 된다.
  • 고속 충전 기술: 전기차 배터리를 짧은 시간 내에 충전할 수 있는 기술로, CATL의 낙스트라 배터리는 이를 통해 시장에서의 경쟁력을 강화하고 있다.
  • 양산: 제품을 대규모로 생산하는 과정으로, CATL은 낙스트라 배터리의 양산을 2025년 12월부터 시작할 예정이다.

출처 문서