불황에도 '특허' 쌓은 K-배터리, 경쟁력 확보로 반전 노린다

[프라임경제] 국내 배터리업계가 전기차 캐즘 등으로 인한 불황 속에서도 핵심 경쟁력 확보에 온 힘을 쏟는 모습이다.

그 결과 국내 빅3(LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온)가 전 세계에 등록한 특허가 10만건에 육박한 것으로 나타났다. 지난 3년여 사이 2배 가까이 늘어난 것인데, 중국 등 해외 후발 업체의 기술 무임승차를 막고 안정적인 경제적 수익을 확대한단 방침이다.

최근 업계에 따르면 △LG에너지솔루션(373220) △삼성SDI(006400) △SK온이 지난달 말 기준 국내외 관계 당국에 등록을 마친 특허는 총 9만3500여건이다.

국내 배터리업계 맏형인 LG에너지솔루션이 6만2500건으로 가장 많았고, 삼성SDI 2만7700건, SK온 3220건으로 뒤를 이었다.

3사의 합산 등록 특허는 지난 2022년 말 5만여건에서 2023년 5만6000건, 2024년 6만6000건, 작년 8만1000건으로 꾸준히 늘었다. 지난달 말 기준으로는 2022년과 비교해 약 1.9배 수준으로 확대됐다.

특히 LG에너지솔루션이 보유한 특허 증가세가 두드러졌는데, 글로벌 등록 특허가 2022년 2만6000여건에서 지난달 말까지 2.5배 가까이 증가했다.

심사를 진행 중인 출원 특허 건수 기준으로는 전 세계 배터리 기업 중 1위다. LG에너지솔루션은 지난 5월 글로벌 출원 특허 10만건을 넘어섰고, 지난달 말 기준으로는 10만7000여건을 출원한 상황이다.

삼성SDI는 등록 특허가 지난 2022년 2만2400여건에서 지난달 말 2만7700여건으로 늘었다. 국내 3사 중 후발주자인 SK온은 분사 이듬해인 2022년 1100여건에서 지난달 3200여건으로 3배가량 증가했다.

배터리는 글로벌 주요 산업 중 특허 등록 건수 증가세가 특히나 빠른 분야로 꼽힌다. 화학과 전자, 기계공학이 결합된 다학제적 복합 기술의 집합체로 수많은 무형 기술이 숨어 있다. 

여기에 더해 시장 진입 속도를 높이는 후발주자들이 고유 기술을 도용하거나 미세하게 변경해 유사 제품을 출시하지 못하게 하는 방어막의 중요성도 커지는 영향이다.

3사는 특허를 단순 권리 보호 수단으로 보고 있지 않다. 미래 성장의 엔진으로 삼고 국내외 경쟁사와의 기술 초격차를 이룬 명품특허를 확보하는 데 힘을 쏟고 있다. 명품특허는 경제적 가치가 높은 혁신 기술에 대해 독점적이고 안정적인 권리를 누릴 수 있는 일명 '돈 되는 특허'를 뜻한다.

LG에너지솔루션의 대표적인 명품특허로는 '안전성 강화 분리막(SRS)'이 꼽힌다. 분리막 표면에 세라믹 입자와 고분자 바인더를 입혀 배터리 안전성을 높인다. 양산되는 배터리에 적용된 상용 기술이다.

또 핵심 차세대 특허 분야로 원가 경쟁력을 높인 양극재 기술인 각형 리튬망간리치(LMR)와 액체 전해질을 고체로 대체, 성능·안전성을 극대화해 꿈의 배터리로 불리는 전고체 배터리 등의 개발을 이어가고 있다.

삼성SDI는 안전성과 성능을 동시에 높인 각형 배터리와 니켈·코발트·알루미늄(NCA) 삼원계 기술 분야에서 독점적 특허를 보유 중이다. 또 고에너지밀도·급속충전 기술 등을 적용한 각형 배터리 기술을 더 고도화하고, 전고체 등 차세대 배터리의 양산 기술을 중심으로 전략적 특허 포트폴리오 확장을 추진하고 있다.

SK온은 니켈 함량을 약 90%까지 높여 성능을 끌어올린 하이니켈 배터리 NCM9 기술을 세계 최초로 개발했고, 각형 알루미늄 캔의 원하는 위치에 벤트(가스 배출구)를 직접 식각해 안전성과 설계 유연성을 높인 '각형 온 벤트 셀' 등의 특허를 보유 중이다.

한편 △LG에너지솔루션 △삼성SDI △SK온은 올해 2분기 실적에서 흑자 전환에 성공했다. 전기차 캐즘이 본격화한 이후 3사가 동반 흑자를 낸 것은 7분기 만의 일이다.

기술력 확보에 사활을 걸고 있는 만큼, 전기차 캐즘을 완벽히 극복하고 배터리 업황 반등 흐름에서 빛을 볼 수 있을지 관심이 쏠리고 있다.