중국, 실리콘 음극재 특허 10건 중 7건…中 독주

[이데일리 김소연 기자] 실리콘 음극시장에서 특허 10건 중 7건이 중국이 낸 것으로, 특허 수로 압도적인 우위를 보이는 것으로 나타났다. 다만 한국이 낸 유효 특허 출원 수를 보면 한국이 핵심 특허를 내고 있는 것으로 분석됐다.

14일 SNE리서치가 발간한 ‘SiO(실리콘 옥사이드)-SiC(실리콘 카바이드) 특허리포트’에 따르면 2024년 기준 중국은 SiO-SiC 관련 특허 출원에서 전체 68%에 달하는 2726건으로 집계됐다. 미국(9%), 일본(3%)이 뒤를 이었다. 한국은 전체의 20% 비중을 차지, 801건을 기록했다.

특허의 피인용 수와 특허 패밀리 수를 기준으로 평가되는 핵심 특허 수는 한국의 LG화학(051910), LG에너지솔루션(373220)과 미국 에너베이트(Enevate), 일본 신에쓰(Shin-Etsu) 등이 앞서있는 것으로 나타났다.

자료=SNE리서치

실리콘계 음극재는 흑연의 용량 한계를 넘는 대안으로 2000년대 후반부터 주목받았다. 초기에는 SiO 기반 복합체를 주로 연구했으나 반복되는 팽창·수축으로 인한 전극 파손 문제가 한계로 지적됐다. 이에 최근 실리콘 음극 기술은 전기전도성 및 구조 안정성이 우수한 SiC 기반 복합체로 무게 중심을 옮기고 있다.

중국은 BTR, BYD 등을 중심으로 SiC 구조체 및 양산 공정 관련 특허를 다수 보유하고 있다. 일본 신에쓰는 소재 합성 및 표면 개질 분야에 강점을 보이며 틈새 전략을 펼치고 있다. 한국은 LG에너지솔루션, 삼성SDI(006400)를 중심으로 복합 구조 설계 및 계면 안정화 기술을 고도화하며(SiC-SiO 복합체), 특허의 질적 경쟁력을 바탕으로 점유율을 높여가고 있다.

Si계 음극재는 차세대 전지 산업에서 고용량화, 장수명화의 열쇠로 지목받는다. 특히 전고체 배터리·고출력 전기차 등 차세대 응용 분야에서 필수적인 소재로 자리 잡고 있다. 중국의 양적 우위 상황에서 한국은 특허의 질적 경쟁력을 기반으로 시장 내 기술 주도권을 확보하고 있다. SNE리서치는 구조 설계·계면 안정화·고에너지 복합체 개발 등의 집중 투자와 연구가 시장 판도 변화의 열쇠가 될 것으로 전망했다.