LFP vs NCM 기술 분석 #1

투자하고 있는 회사와 직접 관련이 있는 건 아니지만, LFP vs NCM (혹은 NMC) 비교는 앞으로 전기차 방향 이해에 있어서 중요하기에 간단한 내용 몇 가지 올려본다. 원래는 NCM이 대세가 될 것이라고 생각했지만 갈수록 LFP 비중이 늘어나면서 향후 대세는 LFP가 될 수도 있다는 얘기도 있다. 효율이 떨어지지만 더 안전하고 비용이 덜 든다는 게 LFP 최대 장점. 

 

그럼 일단 왜 NCM이 LFP보다 구조적으로 에너지 밀도가 높은가. 그 이유는 아래 그림에 나와 있다. 아래는 LG에너지솔루션 홈페이지에서 가져온 내용인데 NCM 구조에서는 리튬이 양 방향으로 흐를 수 있는 반면, LFP에서는 한쪽 방향만 이동이 가능하다. 그래서 충전 속도나 에너지 밀집도에서 NCM 구조가 앞서는 것이다. 구조적으로. 그러나 뭉쳐 있다보니 화재 위험도 큰 것이 사실. 

State of Charge 즉 충전상태를 확인하는데도 NCM은 비교적 용이하다. 다시 말해 배터리의 잔존용량을 계산하기 쉬워야 거기에 맞춰 배터리 수명이나 이런 걸 알 수가 있는데 NCM은 전압만 갖고 충전상태 확인이 가능한데 LFP는 아래 그림처럼 일정 전압 범위에서는 충전상태를 확인하기 어렵다는 단점도 있다. 

 

그리고 NCM은 전압이 충전상태와 비례해서 가니까, 그 최대 전압 근사치와 암페어를 곱하면 꽤 많은 에너지가 나오는 반면에, LFP는 최대전압이 NCM보다 낮아서 전체 에너지 총량도 낮아진다. 이 부분은 내가 제대로 적었는지 모르겠다. 

 

그밖에도 NCM은 당연히 에너지 밀도가 높으니까 양극제도 더 가벼운 걸 쓰고, 반면 LFP는 용량도 적은데 무겁기까지 하니 효율 측면에서 별로일 것이다. 이밖에 둘을 비교하는 글은 아래 LG 사이트에 잘 드러나 있는데, 당연히 NCM을 미는 LG 입장에서는 NCM을 더 우호적으로 써놨다. 

 

This is why NCM is the preferable Cathode material for Li-ion batteries - LG Battery Blog Europe (lghomebatteryblog.eu)

This is why NCM is the preferable Cathode material for Li-ion batteries - LG Battery Blog Europe

그러나 최근들어 LFP가 대세가 될 수 있다는 말이 자주 들린다. 왜 그런지는 다음편에 기회되면.