윤곽 드러난 K 전고체배터리 전략…3사 기술개발 `속도`

LG엔솔 상용화 로드맵 공개…2026년 고분자계·2030년 황화물계 출시 목표
삼성SDI·SK온, 2027년·2030년 황화물계 상용화 전망

최근 폐막한 국내 최대 규모 배터리 전시회인 '인터배터리 2022'에서 국내 1위 배터리 기업 LG에너지솔루션이 전고체 배터리 상용화 목표 시점을 공개하며 배터리 3사의 전고체배터리 전략 윤곽이 드러났다.

업계에서 유일하게 고분자계와 황화물계 전고체 배터리를 모두 개발 중인 LG에너지솔루션은 2026년 고분자계, 2030년 황화물계 배터리를 각각 상용화한다는 목표다. 삼성SDI와 SK온은 2027년과 2030년 각각 황화물계 배터리 상용화를 계획하고 있다.

26일 업계에 따르면 LG에너지솔루션은 최근 ‘인터배터리 2022’에서 전고체 배터리 상용화 로드맵을 공개했다.

전고체 배터리는 핵심 소재 중 하나인 전해질이 액체가 아닌 고체인 배터리로, 화재 위험이 없어 안정적이면서도 에너지 밀도도 높일 수 있다. 전기차 탑재 시 주행거리는 늘어나고 충전 시간은 단축되기 때문에 ‘꿈의 배터리’로 불린다.

손권남 LG에너지솔루션 차세대전지개발센터장은 인터배터리 2022 부대 행사로 개최된 ‘더배터리컨퍼런스’ 둘째 날 연사로 나서 2026년 고분자계 전고체 배터리를, 2030년엔 황화물계 전고체 배터리를 시장에 내놓겠다고 밝혔다.

LG에너지솔루션은 업계에서 유일하게 고분자계와 황화물계를 모두 개발하고 있다. 고분자계는 상대적으로 저렴하고 공정이 쉽지만 실제로 전기차에 사용했을 때 이온전도도는 떨어진다. 반면 황화물계는 가장 높은 효율을 기대할 수 있지만 공정이 어렵고 가격이 비싸다는 단점이 있다.

우선 손 센터장은 고분자계 전고체 배터리 개발 전략에 대해 “고분자계 전고체의 단점은 낮은 이온 전도도”라며 “하이브리드 형태의 고체 전해질을 개발해 이를 극복하고자 한다”고 말했다.

황화물계 배터리에 대해선 “셀을 제조하는 공정과 구동하는 공정에서 매우 높은 가압이 필요해 이를 구현할 수 있는 기술이 중요하다”며 “이를 극복하기 위해 활물질이 없는 음극, 건식 제조공정 등의 연구개발을 진행 중”이라고 설명했다.

인터배터리 2022 삼성SDI 부스 조감도<사진제공=삼성SDI>

전고체 배터리 개발에서 가장 앞선다는 평가를 받는 삼성SDI는 황화물계 배터리 기준으로 3사 중 가장 빠른 2027년 양산을 목표로 개발을 진행 중이다. 특히 지난 14일 3사 중 처음으로 전고체 배터리의 ‘파일럿 라인(시범생산라인)’도 착공했다.

삼성SDI는 해당 라인에 전고체 배터리 전용 극판과 고체 전해질 공정 설비, 배터리 내부의 이온 전달이 원활히 이뤄지도록 만들어주는 셀 조립 설비를 비롯한 신규 공법과 인프라를 도입할 예정이다. 향후 전고체 배터리 약점인 상온·저온에서 충전 속도를 높이는 기술을 확보하는 데 주력할 것으로 보인다.

최윤호 삼성SDI 사장은 인터배터리 행사에서 "조금이라도 더 빨리 기술 완성도를 높이기 위해 노력하고 있다"고 말했다.

SK온도 2030년 양산을 목표로 지난해 10월 미국 솔리드파워에 3000만달러를 투자하는 등 전고체 배터리 개발에 속도를 내고 있다. 솔리드파워는 황화물계 전고체 배터리 공정 기술을 보유했다. SK온은 솔리드파워와 전고체 배터리 공동 개발을 진행한다.

지동섭 SK온 사장은 인터배터리 행사에서 전고체 배터리 개발에 대해 “삼성SDI가 조금 빨리 했는데 SK온도 준비를 하고 있다”며 전고체 배터리 개발 의지를 재차 강조했다.

[CEO스코어데일리 / 유영준 기자 / yjyoo@ceoscore.co.kr]

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