차세대 배터리 시장을 선점하기 위한 한국과 중국, 일본 간 경쟁이 치열해지고 있다.
에너지 밀도가 높고 화재 위험성이 낮아 '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리를 포함한 차세대 배터리에 기업뿐 아니라 정부까지 힘을 보태며 주도권 경쟁을 벌이는 모습이다.
16일 업계에 따르면 현재 양산 목표 시점 기준으로 전고체 배터리의 개발 속도가 가장 빠른 기업은 삼성SDI와 중국 CALB다. 삼성SDI는 전고체 전지의 샘플 공급을 5개 고객사로 확대하며 2027년 양산을 목표로 전고체 전지 상용화를 준비하고 있다. 무음극 기술을 바탕으로 업계 최고 수준의 에너지 밀도(900Wh/L)를 구현한다는 방침이다. CALB는 2027년 전고체 파일럿 라인을 설치하고 2028년 양산한다는 계획을 밝힌 바 있다.
다른 배터리 업체들도 전고체 배터리 개발에 속도를 내고 있다. 국내 기업 중에서는 SK온이 내년 하반기 황화물계 고체 배터리 파일럿 라인을 준공하고 2029년 상용화 시제품을 출시할 예정이다. LG에너지솔루션도 2030년까지 황화물계 전고체 배터리를 상용화한다는 계획을 제시했다.
이에 따라 업계에서는 대체로 2030년 이전까지 전고체 배터리 개발이 완료될 것으로 기대한다. 다만 대량 양산은 숙제다. 중국 배터리 제조사 중에서는 CALB 외에도 글로벌 배터리 1위 업체인 CATL이 2027년 전고체 배터리를 소량 생산할 계획이라고 밝힌 바 있다. 일본 배터리 업체의 경우 구체적인 양산 계획을 밝히지 않았지만, 완성차 업체인 도요타가 2027년 전고체 배터리를 출시하겠다고 언급한 바 있다.
업계에서는 전기차 시장 초기까지는 민간 기업 단독 투자만으로 주도권을 잡을 수 있었지만, 전고체 배터리의 경우 민간 기업이 막대한 연구비와 설비 투자비를 감당하기 어렵다는 평가가 나온다. 실제로 이차전지 시장에서 한국과 중국에 주도권을 뺏겼다고 평가받는 일본은 차세대 배터리에서 승기를 잡기 위해 정부의 막대한 투자를 바탕으로 민관이 공격적으로 협력하고 있다.
중국 정부 역시 글로벌 배터리 시장에서의 입지를 유지하기 위해 지속 투자 중이다. 중국 정부는 CATL 등 6개 기업이 참여하는 고체 배터리 개발 프로젝트에 60억 위안(약 1조1300억 원)을 투자하기로 했다.
한국 정부도 차세대 배터리 지원에 나섰다. 이에 산업통상자원부 주관으로 '친환경 모빌리티용 고성능 차세대 배터리 기술개발 사업'을 진행 중이다. 2028년까지 5년간 총 1172억 원의 예산이 투입될 예정이다. 최근 정부와 기업, 학회 관계자가 모인 첫 회의에서는 리튬메탈 전지, 리튬황 전지, 황화물계 전고체전지 등이 연구 과제로 선정됐다.
SK온은 SK넥실리스 등 소재사와 함께 대규모 연구단을 꾸려 총 372억 원 규모의 리튬메탈 전지 연구 과제에 참여하는 것으로 알려졌다. 리튬메탈 배터리는 리튬메탈을 음극재 소재로 활용해 흑연이 사용된 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도가 높다. 상용화되려면 리튬을 압축해 두께를 얇고 균일하게 만드는 대면적화 기술이 필요하지만 현재 국내 기술로는 한계가 있는 상황이다.
과학기술정보통신부에서도 이차전지, 반도체 등 5개 과제로 구성된 '글로벌 톱 전략연구단' 지원 사업을 진행 중이다. 이중 한국화학연구원을 비롯해 7개 정부출연연구기관이 참여한 '차세대 이차전지 혁신전략연구단'은 차세대 배터리 기술과 조기 상업화를 위한 제조·공정·장비 기술을 개발 중이다.
업계 관계자는 "캐즘(Chasm·일시적 수요 정체)과 포비아(공포증)를 극복한 뒤 도래할 전기차 대중화 시대를 위해 선제적으로 기술 개발과 인프라 구축에 나서야 한다"며 "민관이 협력해 초격차 기술을 빠르게 확보하지 않으면 한국이 현재 쥐고 있는 주도권을 놓칠 수도 있다"고 말했다.
헬로티 서재창 기자 |
