나인테크, LG엔솔 세계 첫 ‘LMR 각형’ 1.4조 승부수…각형 핵심 ‘Z-스태킹’ 장비 개발

LG에너지솔루션과 미국 제너럴모터스(GM)가 약 1조4000억원을 투입해 세계 최초 리튬망간리치(LMR) 각형 배터리 양산에 나서는 가운데 나인테크가 각형 배터리 핵심 조립공정인 ‘Z-스태킹’ 장비 제작 기술을 확보한 것으로 확인됐다. LG화학 시절부터 LG에너지솔루션의 배터리 조립공정 장비를 공급해온 데 이어 각형 배터리까지 대응 가능한 장비 라인업을 구축하면서 향후 관련 투자 확대에 관심이 쏠린다.

30일 관련 업계에 따르면 LG에너지솔루션과 GM의 합작법인 얼티엄셀즈는 미국 테네시주 스프링힐 공장에 10억달러(약 1조3600억원)를 추가 투자해 LMR 각형 배터리 생산체계를 구축한다. 올해 말부터 공장 개조와 생산체계 고도화에 착수해 2028년까지 작업을 완료할 계획으로, 세계 최초 LMR 각형 배터리셀 양산을 목표로 하고 있다.

LMR 배터리는 상대적으로 가격이 저렴한 망간 비중을 높이고 값비싼 코발트 사용량을 줄인 차세대 배터리다. LG에너지솔루션과 GM이 개발한 LMR 각형 셀은 LFP 배터리와 유사한 수준의 비용으로 약 33% 높은 에너지밀도를 구현하는 것을 목표로 한다. 향후 GM의 전기 트럭과 대형 스포츠유틸리티차량(SUV) 등에 적용될 예정이다.

나인테크와의 연결고리는 각형 배터리의 조립공정이다. 나인테크는 LG화학 시절부터 LG에너지솔루션 배터리 조립공정의 핵심인 라미네이션·스태킹(L&S) 장비를 공급해왔다. 전극과 분리막을 결합한 뒤 이를 일정 수량만큼 적층해 배터리 내부 전극조립체를 만드는 장비다.

특히 나인테크가 올해 공개한 1분기 보고서에는 각형 배터리 조립공정 장비 제작이력이 구체적으로 명시돼 있다. 회사는 각형 배터리용 장비로 와인딩(Winding), 노칭(Notching), **Z-스태킹(Z-Stacking)**, 젤리롤 삽입, 탭-캡 용접, 심 용접, 전해액 주입 및 세척라인 등을 제작한 이력을 보유하고 있다.

Z-스태킹은 양극과 음극 사이에 분리막을 지그재그 형태로 배치하면서 전극을 순차적으로 적층하는 공정이다. 나인테크는 공식 제품군에도 Z-Type Stacking 장비를 두고 있으며, 해당 장비는 전극 정렬과 적층 상태를 비전검사로 확인하는 기능 등을 갖추고 있다.

나인테크는 과거 LG에너지솔루션이 Z-스태킹 공정 도입을 추진하는 과정에서도 기존 기술을 고도화한 ‘어드밴스드 Z-스태킹(AZS)’ 관련 장비 연구개발을 진행한 바 있다. 최근에는 LG에너지솔루션의 각형 배터리 사업 확대에 맞춰 기존 파우치형에서 확보한 스태킹 기술을 각형으로 확대하고 있다.

LG에너지솔루션의 각형 전환도 본격화되고 있다. 회사는 GM과 2024년 각형 배터리 및 핵심 소재 공동개발 계약을 체결한 데 이어 지난해 LMR 각형 배터리 공동 상용화 계획을 발표했다. 이번 테네시 투자로 연구개발 단계에 있던 LMR 각형 배터리의 실제 생산거점과 양산 일정까지 구체화됐다.

테네시 공장은 기존 하이니켈과 LFP에 이어 LMR까지 생산하고 파우치형뿐 아니라 각형까지 아우르는 복합 생산거점으로 전환될 예정이다. LG에너지솔루션의 각형 배터리 양산 투자가 본격적인 설비 발주 단계로 이어질 경우 각형 Z-스태킹을 포함한 조립공정 장비 수요 확대 여부에도 관심이 모아지고 있다.

하지석 데이터투자 기자 pr@datatooza.com