전기자동차의 배터리는 양극재의 소재에 따라 NCM 배터리, NCA배터리, LFP배터리로 나누어 진다. 각각의 소재에 따른 배터리들은 주행거리, 전기차의 출력, 배터리의 화재, 수명 등에 영향을 미친다.
전기차 배터리 양극재 소재 종류 LFP NCA NCM 차이 성능 비교 가격
1차 전지에서 양극재란 배터리의 (+)극, 즉 양극을 이루는 소재를 말한다. 리튬이온배터리에서 리온이 양극과 음극를 이동하면서 전기를 발생시키는데 이 때 양극재의 소재에 따라 배터리의 용량과 평균 전압을 결정한다.
양극재에 쓰이는 금속 원소는 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄, 인산, 철 등이 사용된다.
국내 배터리 양극재 업체들은 니켈,코발트,망간을 이용한 NCM 배터리와 니켈, 코발트, 알루미늄을 이용한 NCA 배터리를 주력으로 하고 있다. 최근 이슈가 된 중국의 LFP 배터리는 코발트와 니켈를 사용하지 않고 철을 사용한다. 각각의 특징을 살펴보면 다음과 같다.
NCM(니켈, 코발트,망간) 양극재
NCM배터리는 주행거리와 출력이 우수해 전기차용 이차전지로 가장 많이 사용되고 있는 배터리다. 다만 니켈의 함량이 높아지면 주행거리가 늘어나지만 안정성이 떨어지는 단점이 있다. 니켈 함량이 60%인 NCM배터리를 하이니켈 양극제라고 한다. 대표적인 생산 업체는 포스코퓨처스엠, 에코프로비엠이 있다.
NCA (니켈, 코발트, 알루미늄) 양극재
NCA배터리는 니켈, 코발트, 알루미늄의 비율이 8:1:1로 니켈 함량이 높고 알루미늄이 포함되어 있어 타 소재에 비해 배터리 밀도와 출력이 높다. 주로 원통형 배터리 등 소형전지에 주로 쓰이고 있다.
LFP(리튬 인산 철) 양극재
LFP 양극재는 주로 중국의 배터리 제조사에서 생산하는 제품이다. 코발트와 니켈을 사용하지 않고, 인산과 철을 사용한다. 가장 많이 사용하는 양극재인 NCM 양극재 보다 30% 저럼하고 안정성이 높다. 그러나 니켈을 사용하지 않아 에너지 밀도가 낮아 주행거리가 짤고 출력이 낮다.