전고체 배터리 상용화 관건은 '가격 경쟁력'

삼성SDI, 파일럿 생산라인 완공 앞둬
하반기 샘플 생산ㆍ2027년 상용화 예상
LG엔솔, 고분자계ㆍ황화물계 동시 개발
2026년 고분자계ㆍ2030년 황화물계 상용화
SK온, 2029년 상용화 목표 세워

▲지난달 15일 서울 코엑스에서 열린 '인터배터리 2023'의 삼성SDI 부스에 전시된 전고체 배터리 시제품. (강문정 기자 kangmj@)

민관이 드라이브를 걸고 있는 전고체 배터리 상용화를 위해서는 가격 경쟁력 확보가 중요하다는 지적이 제기됐다.

22일 업계에 따르면 국내 배터리 3사가 수십조 원을 투입해 전고체 배터리를 개발 하더라도 비싼 가격 때문에 완성차 업계의 선택을 받지 못할 수도 있다. 에너지 전문 시장조사업체인 SNE리서치는 전고체 배터리의 양산이 시작돼도 2035년 시장 점유율이 10~13%에 불과할 것으로 내다보기도 했다.

업계 관계자는 “현재 NCM(니켈ㆍ코발트ㆍ망간) 배터리의 안정성이 점차 높아지고 있는데 상대적으로 비싼 전고체 배터리의 장점이 확연할지에 대한 의문이 있다”면서도 “전기차 시장이 커지면서 가격대가 다양해지고 있는 만큼 배터리의 종류도 다변화된다는 측면에서 의미가 있을 것”이라고 말했다.

전고체 배터리 세계 최초 상용화를 목표로 정부와 민간기업이 2030년까지 20조 원을 투자하기로 했다. 국내 배터리 업체들의 전고체 배터리 개발에도 탄력이 붙을 것으로 보인다.

LG에너지솔루션ㆍSK온ㆍ삼성SDI 등 국내 배터리 3사는 최첨단 제품생산과 기술공정 혁신이 이뤄지는 ‘마더 팩토리’를 국내에 구축한다. 특히 3사 모두 전고체 배터리 시제품 생산공장을 국내에 구축하기로 했다.

전고체 배터리는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 전해질을 액체에서 고체로 대체한 배터리다. 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도가 높고 무게도 가볍다. 리튬이온 배터리의 최대 약점인 화재와 폭발 위험도 적어 ‘꿈의 배터리’로 불린다.

전고체 배터리 시장을 선점하기 위해 국내 배터리 3사는 모두 개발에 박차를 가하고 있다. 기술개발에서 가장 앞선 것으로 평가받는 건 삼성SDI다.

▲윤석열 대통령이 20일 서울 청와대 영빈관에서 '이차전지 산업 경쟁력 강화를 위한 국가전략 회의'를 주재하고 있다. (연합뉴스)

삼성SDI는 국내 배터리 업계 최초로 지난해 3월 전고체 배터리 파일럿 생산설비인 ‘S라인’을 착공해 올해 상반기 완공을 앞두고 있다. 하반기부터는 샘플 생산을 시작할 계획이다. 본격적으로 양산에 들어가는 목표 시점은 2027년으로 잡았다.

안지우 삼성SDI 그룹장은 최근 SNE리서치의 차세대 배터리 세미나에서 전고체 배터리와 관련해 “2025년 대형 셀 생산 기술을 개발해 2027년 대량생산 체계가 마련될 것”이라고 말했다.

LG에너지솔루션은 고분자계와 황화물계 전고체 배터리를 동시에 개발하고 있다. 2026년까지 고분자계를, 2030년까지 황화물계 전고체 배터리를 상용화한다는 목표를 세웠다.

SK온은 전고체 배터리 벤처기업인 미국 솔리드파워와 손잡고 황화물계 전고체 배터리를 개발하고 있다. 2025년까지 시제품을 개발하고, 2029년 상용화하는 것이 목표다.