CATL, 2026년 나트륨이온 배터리 양산 돌입, 차세대는 리튬-공기 배터리

CATL, 2026년 나트륨이온 배터리 양산 돌입…차세대는 리튬-공기 배터리

세계 최대 배터리 제조업체 CATL이 올해 나트륨이온 배터리 양산에 돌입하고 장기 연구개발 초점을 리튬-공기 기술로 전환한다. 이는 비용을 낮추고 리튬이온 화학의 한계를 뛰어넘기 위한 양방향 전략을 의미한다.

"나트륨이온 배터리의 원자재는 풍부하고 리튬이온에 비해 비용이 낮습니다,"라고 CATL 최고과학자이자 중국공정원 원사인 우카이가 2026 장비강국 포럼에서 밝혔다. 그는 리튬-공기 배터리가 리튬을 음극으로, 공기 중 산소를 양극 반응물로 사용해 초고이론에너지밀도를 제공하며 차세대 배터리 경쟁의 핵심 전장이 될 것이라고 덧붙였다.

나트륨이온 셀은 나트륨이 널리 확보 가능하고 리튬보다 조달 비용이 훨씬 저렴하기 때문에 완성차 업체와 전력망 사업자로부터 큰 관심을 받고 있다. 중국 제조업체 하이나 배터리의 상용 나트륨이온 셀에 대한 최근 분해 분석 결과, 이 기술은 탭리스 이중 알루미늄 집전체 구조를 사용하는 것으로 나타났다. 이는 나트륨의 알루미늄과의 화학적 호환성 덕분에 가능한 설계 선택으로, 음극 측 구리 호일이 필요 없게 한다. 120개의 하이나 셀을 테스트한 연구진에 따르면, 이러한 구조적 차이만으로도 생산을 단순화하면서 재료비를 낮출 수 있으며, 출력과 임피던스 전반에서 강력한 배치 균일성을 확인했다.

그러나 이 기술은 여전히 과제에 직면해 있다. 저온 충전은 취약점으로 남아 있어 섭씨 0도 이하에서 작동 시 세심한 열 관리가 필요하며, 에너지 밀도는 최고 수준의 리튬이온 팩에 미치지 못해 장거리 전기차에서의 역할이 제한적이다. 하지만 단거리 전기차, 전력망 저장장치, 상용차의 경우, 리튬의 에너지 밀도 프리미엄이 비용을 정당화하지 못할 수 있는 영역에서 나트륨이온이 실행 가능한 대안을 제시한다.

CATL의 나트륨이온 진출은 회사의 생산능력 확장이 심화되는 시점에 이뤄졌다. 이 배터리 대기업은 2025년 말까지 총 1,490억 위안(206억 달러)의 투자가 필요한 5개의 핵심 프로젝트를 건설 중이며, 5월에 제출된 채권 발행 문서에 따르면 거의 1,000억 위안이 아직 투입되지 않은 상태다. 지닝에 위치한 산둥 제조 기지는 계획된 160GWh 생산능력 중 1단계 생산을 2025년 5월에 시작했고, 2단계를 2026년 4월에 완료하여 60GWh를 가동하며 중국 북부와 동부의 완성차 업체 클러스터에 공급하고 있다.

리튬-공기 배터리는 보다 장기적인 베팅이다. 이 화학 구조의 이론적 에너지 밀도는 리튬이온을 훨씬 능가하며, 휘발유 차량에 버금가는 주행 거리를 가진 전기차를 가능하게 할 잠재력을 지녔다. 하지만 이 기술은 역사적으로 사이클 수명, 전해질 안정성, 공기 관리 측면에서 어려움을 겪어왔으며, 이러한 과제로 인해 10년 넘게 실험실에 머물러 있었다. CATL이 리튬-공기를 우선 과제로 공개적으로 지목한 것은 회사가 이러한 장벽이 상업적으로 의미 있는 기간 내에 극복 가능하다고 판단하고 있음을 시사한다.

투자자들에게 이 이중 전략은 상반된 시사점을 만들어낸다. 나트륨이온 양산은 배터리 부문의 리튬 수요 증가를 둔화시켜 탄산리튬 가격에 하방 압력으로 작용할 수 있는 반면, 프러시안 블루 유사체 및 층상 산화물 양극재 공급업체에는 혜택을 줄 수 있다. 리튬-공기 연구개발이 성공할 경우 에너지 저장에 패러다임 전환을 의미하겠지만, 상업화까지는 수년이 남아 있다. 2025년 매출 4,237억 위안에 순이익 768억 위안을 기록한 CATL은 두 트랙을 동시에 추진할 재정적 여력을 보유하고 있다.

본 기사는 정보 제공 목적으로만 작성되었으며 투자 조언을 구성하지 않습니다.