'꿈의 배터리' 실증에 나선 거인들
삼성SDI가 BMW, 솔리드파워와 전고체 배터리 개발 및 실증을 위한 3자 업무협약을 체결했습니다. 이번 협력은 배터리 소재부터 완성차까지 아우르는 글로벌 밸류체인 구축의 첫걸음으로 평가받고 있습니다. 삼성SDI는 솔리드파워의 고체 전해질을 활용해 고성능 배터리 셀을 개발하고 BMW에 공급하는 역할을 맡았습니다. 반면 BMW는 이 셀을 기반으로 배터리 모듈과 팩을 개발해 차세대 테스트 차량에 탑재, 실제 주행 환경에서 성능을 검증할 예정입니다.
이 협력의 배경에는 2009년부터 이어온 삼성SDI와 BMW의 오랜 파트너십이 자리잡고 있습니다. 삼성SDI 고주영 부사장은 "배터리 기술 경쟁력이 전기차 혁신으로 이어진다"며 전고체 배터리 상용화에 앞장설 것을 강조했습니다. 현재 삼성SDI는 국내 최초로 구축한 전고체 파일럿 라인에서 시제품 생산을 진행 중이며, 2027년 하반기 본격 양산을 목표로 하고 있습니다.
전 세계가 주목하는 기술 혁신
전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용해 기존 리튬이온 배터리보다 안전성이 뛰어나고 에너지 밀도를 높일 수 있는 차세대 배터리입니다. 액체 전해질이 없는 구조 덕분에 화재 위험을 크게 낮출 수 있고, 동일 크기 대비 더 많은 에너지를 저장할 수 있습니다. 이는 전기차의 주행거리 증대와 경량화에 직접적으로 기여할 수 있는 기술로 평가받고 있습니다.
한편 일본의 토요타도 2028년 전고체 배터리 전기차 출시를 목표로 개발에 박차를 가하고 있습니다. 토요타는 스미토모 메탈 마이닝과 협력해 1200km 주행 및 10분 충전이라는 혁신적인 성능 구현을 목표로 하고 있습니다. 당초 2020년 출시를 계획했던 것이 기술적 어려움으로 몇 차례 연기된 끝에 최근 도쿄모터쇬서 계획을 재확인했습니다.
중국의 빠른 기술 발전 속도
중국도 전고체 배터리 개발에 속도를 내고 있습니다. 닝보중완공예는 플라스틱성을 가진 고체 전해질 개발에 성공했습니다. 기존 고체 전해질의 단점인 낮은 이온 전도도와 취성을 개선해 배터리 성능을 향상시켰습니다. 특히 SEI(고체-전해질 계면) 층 형성을 제어해 배터리 수명을 늘리는 데 기여했다고 밝혔습니다.
중국은 이미 20억 위안 이상을 투자해 전고체 배터리 산업을 육성하고 있으며, 2028년 상용화를 목표로 하고 있습니다. 이러한 투자는 중국이 차세대 배터리 시장을 선도하는 데 중요한 발판이 될 것으로 예상됩니다. 한국과 일본에 이어 중국까지 전고체 배터리 개발에 뛰어들면서 글로벌 경쟁은 더욱 치열해질 전망입니다.
국내 협력 네트워크도 활발
국내에서도 케이지에이가 민테크에 차세대 배터리 전극 공정 장비를 공급하기로 했습니다. 특히 전고체 배터리 생산에 필수적인 장비 공급을 통해 미래 배터리 시장 선점에 나섰습니다. 민테크의 차세대 배터리 소재 및 장비 개발 역량과 케이지에이의 장비 기술력이 결합되면 국내 배터리 산업 발전에 크게 기여할 것으로 보입니다.
케이지에이는 정밀 코팅, 건조, 현상 등 전극 공정 장비 분야에서 기술력을 인정받고 있습니다. 양사의 협력은 시너지 효과를 창출해 국내 배터리 산업의 기술 혁신을 이끌 것으로 기대됩니다. 이번 계약을 통해 케이지에이는 전고체 배터리 등 차세대 배터리 시장 진출을 확대할 수 있을 것입니다.
향후 전망과 과제
전고체 배터리 상용화를 위해서는 여전히 해결해야 할 기술적 과제들이 남아 있습니다. 고체 전해질의 이온 전도도 향상, 제조 공정 최적화, 원가 절감 등이 주요 관건입니다. 현재 각 기업들은 파일럿 라인 구축과 시제품 테스트를 통해 이러한 문제들을 하나씩 해결해나가고 있습니다.
삼성SDI의 경우 이미 여러 고객사에 샘플을 공급해 테스트를 진행 중이며, 배터리 셀 대형화를 통한 용량 증대와 양산을 위한 기술 및 공급망 구축에도 힘쓰고 있습니다. 전기차 외에도 높은 에너지 밀도를 요구하는 로봇 등 신규 시장으로의 적용도 모색하고 있습니다.
글로벌 배터리 시장에서는 한국, 일본, 중국의 3강 체제가 더욱 공고해질 것으로 예상됩니다. 특히 전고체 배터리는 차세대 배터리의 핵심 기술로 꼽히며, 관련 장비 시장 또한 빠르게 성장할 것으로 전망됩니다. 각국 기업들의 협력과 경쟁이 어떻게 전개될지 주목되는 부분입니다.