포스코그룹, 광양서 원료부터 리사이클까지 밸류체인 조성

포스코퓨처엠 양극재 광양공장 전경(사진제공=포스코퓨처엠)

포스코그룹이 이차전지 특화 도시 광양시에서 중추적인 역할을 하고 있다. 이차전지의 원료, 중간소재, 양극재부터 폐배터리 리사이클링까지 배터리 순환경제 생태계 구축에 공을 들이고 있다.

포스코그룹은 전라남도 광양시에서 양극재를 생산하는 ‘포스코퓨처엠’을 필두로 이차전지소재용 수산화리튬을 생산하는 ‘포스코필바라리튬솔루션’, 폐배터리를 재활용해 리튬·니켈·코발트를 추출하는 ‘포스코HY클린메탈’을 통해 이차전지 사업을 진행하고 있다.

우선 포스코퓨처엠은 광양시에 단일공장 기준 세계 최대 규모(연산 9만t)의 양극재 공장을 가동하고 있다. 광양 양극재 공장은 지난 2018년부터 총 4단계에 걸쳐 2022년 11월 종합 준공됐다. 포스코퓨처엠 광양 양극재 공장 부지의 크기는 약 5만평 규모로 축구경기장 약 23개를 합친 크기와 같다. 또한 광양공장이 연간 생산하는 양극재 9만t을 환산하면, 60kWh의 배터리를 탑재한 고급 전기차 약 100만대를 생산할 수 있는 규모이다.  

포스코퓨처엠 광양 NCA 양극재 공장 조감도(사진제공=포스코퓨처엠)

포스코퓨처엠은 광양 공장에서 하이니켈 NCM(니켈·코발트·망간), NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄), NCA(니켈·코발트·알루미늄) 양극재 등을 생산해 글로벌 전기차·배터리사에 공급하고 있다. 또한 전기차 고성능화에 따라 수요가 급증하고 있는 하이니켈 단결정 NCMA, NCA 양극재도 생산하고 있다. 단결정 양극재는 원료를 하나의 입자 구조로 결합해 배터리의 열안정성, 수명 등을 더욱 높이는 소재로 제조 과정에서 높은 기술력이 요구된다.

양극재 광양공장은 핵심 설비인 양극재 소성로(소재 생산을 위한 열처리 장비) 내 배열 및 이송 방식을 개선하여 기존 소성로 대비 생산성을 3배 증가시켰다. 또한 원료 · 제품 창고 자동화 시스템을 구축하고 공장 내 12대의 AGV(무인 운송 수단)를 상시 가동하여 개별 공정 간 연계성 및 생산 효율성을 높였다.

포스코퓨처엠 광양 양극재 공장은 포스코퓨처엠의 공정기술과 노하우가 집약돼 있어 향후 포스코퓨처엠의 글로벌 양산능력 확대를 위한 ‘모델공장’으로 활용될 계획이다.  

포스코퓨처엠은 지난 2월 광양 NCA 양극재 공장 착공식을 개최했다.(사진제공=포스코퓨처엠)

◆하이니켈 NCA 양극재 전용 공장도 착공… 광양서 연산 14만2500t 생산

포스코퓨처엠은 고부가가치 하이니켈 NCA 양극재 수요에 대응하기 위해 지난 2월 전남 광양 율촌제1산업단지에서 착공식을 진행했다. 포스코퓨처엠의 광양시 양극재 공장은 고부가가치 하이니켈 NCA 양극재 전용 공장으로 연산 5만2500t 규모로 전기차(60kWh) 58만여대 분의 배터리를 만들 수 있는 양을 생산한다. 공장 건설이 마무리되면 광양시에서의 생산 능력은 연 9만톤에서 14만 2500톤까지 늘어난다.

하이니켈 NCA 양극재는 니켈(N)·코발트(C)·알루미늄(A)을 원료로 제조한 양극재로 에너지 밀도와 출력이 높아 최근 전기차 고성능화 추세에 따라 수요가 증가하고 있다.

포스코퓨처엠은 지난해 3월 국내 최초로 NCMA 단결정 양극재를 양산한 데 이어 NCA 단결정 양극재의 양산·공급체제도 갖춤으로써 고부가가치 기술 선도기업으로 위상을 더욱 확고히 할 것으로 전망된다. 

(사진제공=포스코퓨처엠)