전기차 배터리 종류와 주요 배터리 제조 회사까지 다양한 정보를 소개해 보려고 합니다. 최근 전기차 사고 소식 때문에 어떤 전기차 배터리가 좋은 배터리인지 알고 싶다면 이 글을 잘 읽어주세요.
전기차 배터리 종류
전기차의 핵심 부품 중 하나는 배터리입니다. 전기차 배터리는 차량의 동력을 공급하며, 주행 거리와 성능, 안전성 등 전기차의 전반적인 특성에 큰 영향을 미칩니다.
배터리 기술은 전기차의 보급과 함께 급격히 발전해왔으며, 다양한 종류의 배터리들이 사용되고 있습니다. 이 글에서는 현재 전기차에 사용되는 주요 배터리 종류와 그 특성을 살펴보겠습니다.
1차 전지와 2차 전지
전기차 배터리 종류를 검색하다보면 1차 전지와 2차 전지에 대한 개념이 나오는 것을 많이 볼 수 있는데요. 어렵게 생각할 것 없이 쓰고 버리는 건 1차 전지, 다시 충전이 가능하면 2차 전지입니다.
방전 될 때마다 배터리를 다 교체할 수는 없으니까. 전기차는 당연히 2차 전지를 사용해야겠죠.
리튬 이온 배터리(Lithium-Ion Battery)
리튬 이온 배터리는 전기차 배터리의 대세라고 할 수 있는데요. 흔히 알려진 LFP, NCM, NCA 배터리는 모두 리튬 이온 배터리의 일종으로 사용하는 양극재의 종류에 따라서 구분을 하는 것입니다.
종종 리튬 이온 배터리 = NCM 배터리 이런 식의 혼동을 주는 문구를 쓰면서 화재에 취약하니 리튬 이온 배터리를 쓰면 안된다는 분들이 계시는데 현 시점에서 리튬 이온 배터리를 쓰지 말자는 말은 그냥 전기차 타지 말자는 말입니다. 현재 전기차에 주로 사용하는 배터리는 모두 리튬 이온 배터리의 일종입니다.
높은 에너지 밀도와 긴 수명, 그리고 상대적으로 가벼운 무게 덕분에 전기차가 상용화 되는 과정에서 핵심적인 기술로 급부상했습니다. 리튬 이온 배터리는 음극에 리튬 화합물을 사용하며, 양극과 음극 사이에서 리튬 이온이 이동하면서 전력을 생성합니다.
아래에서 소개하는 LFP, NCM, MCA 배터리는 모두 리튬 이온 배터리의 일종입니다. 이 부분은 딱 짚고 넘어가야 나중에 아리송하지 않으니 두 번 짚고 넘어갑니다.
- 리튬 이온 배터리에는 LFP, NCM, NCA이 모두 포함된다.
- 리튬 이온 배터리 전기차 타면 안된다는 글은 뭔가 이해를 잘못한 것이다. (아님 진짜 전기차를 사지 말라는 소리거나.)
리튬 인산철 배터리(LFP, Lithium Iron Phosphate)
리튬 인산철 배터리(LFP)는 안전성과 수명이 뛰어난 것으로 알려져 있습니다. 다른 배터리에 비해 에너지 밀도는 낮지만, 발화 위험이 적고 더 오랜 수명을 자랑합니다. 중국의 전기차 제조업체들이 강세를 보이는 제품으로 한국이나 미국 시장에서는 크게 인기가 있는 편은 아니었는데요.

LFP 배터리를 탑재한 토레스 EVX
가격이 특히 저렴하다는 것과 기술의 발전으로 성능이 좋아지면서 최근에는 테슬라 모델3, 토레스 EVX 등 탑재한 모델이 늘어나고 있습니다.
안정성과 가성비, 배터리의 수명의 이점은 있지만 계절에 따른 온도 차이가 큰 한국의 경우 겨울철에 성능 저하를 느낄 가능성이 크고 출력이 약하다는 단점이 있습니다.
하지만 최근 중국산 NCM 배터리를 사용한 벤츠 EQE의 화재 사고로 화재 위험이 낮은 LFP 배터리에 대한 관심이 크게 증가했습니다.
LFP 배터리 장점
- 안전성: 높은 온도에서도 안정적으로 작동하며, 발화 위험이 적습니다.
- 긴 수명: 충전 사이클 수가 많아 더 오랜 기간 사용할 수 있습니다.
- 저렴함: 니켈과 코발트를 사용하지 않아 상대적으로 저렴합니다.
LFP 배터리 단점
- 낮은 에너지 밀도
니켈 코발트 망간(NCM) 배터리
NCM 배터리는 니켈, 코발트, 망간을 조합하여 만들어진 배터리로 삼원계 배터리의 하나입니다. 삼원계 배터리라는게 별게 있는게 아니라 양극재에 3가지의 원소를 조합하는 것이라서 삼원계 배터리도 NCM과 MCA로 나뉘는 것이죠.

이중 NCM 배터리는 높은 에너지 밀도와 비교적 빠른 충전 속도를 가지고 있어서 상당수의 전기차 모델에 적용되고 있습니다.
성능상으로는 NCA가 조금 더 좋지만 가격과 성능의 균형이 NCM이 더 좋은 편이라서 시장에서는 NCM이 결국 LFP를 대체할 것이라는 예측도 있는 편입니다. 국내의 배터리 제조사인 LG 에너지 솔루션의 주력 제품군이기도 합니다.
테슬라 모델3 롱레인지 모델이나 캐스퍼 일렉트릭 등 최근에 나오는 전기차에는 NCM 배터리를 탑재하는 것이 더 좋은 평가를 받는 경우가 많습니다.
NCM 배터리 장점
- 높은 에너지 밀도: 더 긴 주행 거리를 제공합니다.
- 균형 잡힌 성능: 안전성, 성능, 비용 측면에서 균형이 잘 맞춰져 있습니다.
NCM 배터리 단점
- LFP 대비 높은 비용
- 안전 관리 필요: LFP 대비 화재 위험이 높다
니켈 코발트 알루미늄(NCA) 배터리
NCA 배터리는 역시 삼원계 배터리의 하나로 니켈, 코발트, 알루미늄을 조합한 배터리입니다. 주로 테슬라의 고급형 모델에서 사용됩니다. 매우 높은 에너지 밀도와 긴 수명을 가지고 있고 망간보다 저렴한 알루미늄을 사용하기 때문에 가격이 좀 저렴해지는 편입니다.

반면 불안정성이 높다는 기술적인 문제가 있는 편이라 이것을 극복하는 과제가 주어져 있기도 합니다. 일본의 파나소닉과 한국의 삼성 SDI가 NCA 배터리를 주력으로 밀고 있고 파나소닉의 경우 테슬라와 긴밀한 관계라 테슬라 차량에 많이 탑재되었습니다.
NCA 배터리 장점
- 긴 주행 거리: 에너지 밀도가 높아 주행 거리를 최대화할 수 있습니다.
- 성능 유지: 긴 수명 동안 성능이 안정적으로 유지됩니다.
- 가격 : 가격이 NCM보다 저렴하다.
NCA 배터리 단점
- 안전 관리 필요: 과열로 인한 화재의 문제가 있다.
NCMA 배터리
NCM 배터리와 NCA 배터리의 끔찍한 혼종으로 4개의 양극재를 사용하는 4원계 배터리입니다. 니켈, 망간, 코발트, 알루미늄은 각각 장단점이 있는데 이것을 섞어서 최종적으로 가장 우수한 배터리를 만들겠다는 것이죠.
제조 공정이 좀 복잡하고 비율의 최적화가 아직 진행되는 중이라 아직 완전하게 3원계 배터리의 상위호환이라는 위치를 확보하지는 못했지만 기아 EV3 등의 모델에 탑재되고 LG 엔솔과 토요타의 공급 계약이 채결되는 등 보급이 시작되는 추세입니다.
전고체 배터리(All-Solid-State Battery)
전고체 전지는 고체 전해질을 사용하는 배터리로, 고체 배터리의 한 형태입니다. 전고체 전지는 높은 안전성과 에너지 밀도를 제공하며, 현재 전기차 배터리 기술의 미래로 주목받고 있습니다.
전고체 배터리는 전기차의 구조상에 화재를 유발하는 원인인 배터리의 전해질을 고체로 만드는 것인데요. 일단 구조가 안정적이고 전해질 누출, 외부 손상에 대한 저항이 강해 안정성이 높습니다.
여기에 에너지 밀도도 높아 용량도 2배 가량 증가가 가능하다고 하니 미래의 전기차 배터리로 각광을 받는 것인데요. 상용화 된다면 전기차 뿐 아니라 스마트폰 등 다양한 기기에서 큰 변화를 일으킬 것으로 기대가 됩니다.
단, 아직 상용화는 멀었다는 점 실제로 가장 빠른 예상이 2027년이고 멀리 보는 경우 2030년 이후를 전고체 배터리의 상용화 시점으로 보기도 합니다.
전고체 배터리 전기차 기다리느라 전기차를 안 사겠다고 말하면 그냥 전기차 안 산다는 거죠.
전고체 전지의 장점
- 높은 안전성: 고체 전해질 덕분에 발화 위험이 거의 없습니다.
- 높은 에너지 밀도: 더 많은 에너지를 작은 공간에 저장할 수 있습니다.
- 긴 수명: 화학적 열화가 적어 긴 수명을 기대할 수 있습니다.
전고체 전지의 단점
- 비용: 제조 비용 높다.
- 기술적 난제: 상용화 여부가 불투명하다.
주요 전기차 배터리 제조 회사
전기차 배터리 분야에서는 주로 중국, 한국, 일본이 경쟁을 하는 상태입니다.
- CATL(중국): 세계 1위 배터리 회사 LFP에 강점
- LG 에너지 솔루션(한국): 3원계, 4원계의 고급형 배터리에 강점 최근 LFP 배터리에도 관심을 기울이는 중
- 파나소닉(일본): NCA 배터리에 주력하는 회사 테슬라의 배터리 부분 주요 파트너
- 삼성 SDI(한국): NCA 배터리를 주력으로 다양한 배터리를 생산 및 개발, LFP쪽은 개발 중이라는 듯
- SK온(한국): NCM 배터리가 주력
- BYD(중국): 가성비 높은 LFP가 주력인 중국 회사
- Gotion High-Tech(중국): 가성비 높은 LFP가 주력인 중국 회사
- AESC(일본): 닛산 전기차의 주요 파트너
요약 정리
지금까지 전기차 배터리의 종류와 각각의 장단점, 그리고 주요 배터리 제조사를 다루었습니다. 전기차 배터리는 리튬 이온 배터리를 중심으로 발전해왔으며, LFP, NCM, NCA 등의 다양한 유형이 사용되고 있습니다.
유용한 정보가 되셨기를 바랍니다.
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