하이니켈 (Ni 90% 이상, 단결정) 

삼원계와 LFP의 차이점은 분명하다. 니켈은 용량을 높여주는 금속이기에 삼원계가 LFP에 비해 적은 양으로도 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있다. LFP의 에너지 밀도가 올라오고 있지만, 아직 니켈 함량 80%의 삼원계 수준까지는 따라오지 못했다

국내 양극재 기업들은 니켈함량 90% 이상의 NCM9.5.5, NCMA 양극재까지 양산하고 있다. 리사이클링 산업이 성숙하여 회수가치가 높아지면 하이니켈 양극재의 경쟁력은 더 올라갈 수 있다. 다만 하이니켈 양극재는 충방전 반복시 용량 감소 문제를 해결해야 하는 과제가 있다.

니켈 함량이 높을수록 충방전 시 더 큰 부피변화가 나타나는데, 그에 따라 입자 크랙이 발생하고 크랙으로 전해질이 스며들며 소모되어 용량이 감소되기 때문이다. 이는 안정성을 높여주는 금속인 알루미늄 도핑/코팅기술과 NCMA 개발로 이어졌다. 또한 기존 다결정에서 강도가 증가하여 크랙 발생이 억제되도록 하는 단결정 양극재 개발도 진행 중이다.

LFP

글로벌 완성차 기업들은 전기차 보급 확대를 위해 Entry모델에서 저렴한 LFP 채택을 늘릴 계획이다. 이뿐만 아니라 ESS에서도 LFP 채택이 늘어나고 있다. Tesla는 Model 3, Model Y 스탠다드 레인지 모델 일부에 LFP 배터리를 탑재하고 있으며, 향후 전체 배터리 수요에서 LFP배터리가 61%를 차지할 것이라고 전망했다. 

LFP 양극재의 명확한 장점은 비용 절감이다. 밀도는 중국 기업들의 양산 셀 단위 기준 210wh/kg까지 개선되었다고 알려져 있다. (SVolt 200wh/kg 양산, Gotion Tech 2022년 말 에너지 밀도 230wh/kg LFP배터리 양산 발표) 이는 미드니켈 삼원계 양극재와 가까운 수준의 밀도이기에 LFP가 미드니켈 양극재의 경제성을 압도할 수 있다. 수산화리튬의 정제시설 부족으로 탄산리튬-수산화리튬의 스프레드가 높게 지속될수록 비용측면에서 LFP는 또 나은 선택이 될 수 있다. 또한 LFP양극재에서 IRA 핵심광물요건을 충족해야 하는 광물은 리튬뿐이고 철과 인은 해당이 안 된다.

추출 혹은 가공을 북미나 미국과 FTA를 맺은 국가에서 해야하는데, 리튬의 정제시설은 중국에 주로 분포하지만 생산지는 호주/칠레 비중이 높아 요건을 만족하기에 비교적 유리하다. 이에 오히려 LFP 배터리를 탑재한 전기차가 세액공제를 받기에 훨씬 유리할 수 있는 상황이 연출 될 수 있다.