전고체 배터리, 상용화 어디까지 왔나?

전고체 배터리, 상용화 어디까지 왔나? 글로벌 기업들의 경쟁 현황

차세대 배터리로 주목받고 있는 전고체 배터리의 상용화를 앞두고 주요 배터리 기업과 스타트업들이 기술 개발을 가속화하고 있다. 전 세계적인 경쟁 구도와 국내외 기업들의 최신 개발 동향을 살펴본다.

 

 

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전고체 배터리, 상용화를 위한 경쟁 본격화

전기차 산업의 패러다임을 바꿀 차세대 배터리 기술로 평가받는 '전고체 배터리' 상용화를 두고 글로벌 기업들의 경쟁이 치열하다. 전고체 배터리는 기존 리튬이온 배터리보다 안전성, 에너지 밀도, 수명 측면에서 뛰어난 성능을 제공할 것으로 기대되며, 현재 여러 기업이 연구·개발을 통해 상용화를 준비 중이다.

 

중국 상하이자동차는 2026년 전고체 배터리를 탑재한 전기차 출시를 목표로 하고 있으며, 도요타는 2027년 양산을 추진하고 있다. 혼다 역시 올해 시범 생산라인을 구축하며 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 국내 기업 중에서는 삼성 SDI가 2027년 전고체 배터리 상용화를 목표로 하고 있다.

 

 

주요 기업들의 전고체 배터리 개발 현황

전고체 배터리 B샘플

 

최근 중국의 **'파라시스에너지'**는 자사가 개발한 전고체 배터리의 에너지 밀도가 400Wh/kg를 넘어섰으며, 안정적인 셀 사이클을 유지하는 단계에 도달했다고 발표했다. 이 회사는 황화물계 전고체 배터리 외에도 산화물계, 폴리머계 배터리 개발에서도 진전을 이루고 있다고 밝혔다.

 

파라시스에너지는 현재까지 총 3세대의 **'반고체 배터리'**를 개발했으며, 1세대 제품은 GAC 그룹, 지리자동차 등에 납품을 완료했다. 현재 3세대 반고체 배터리는 최대 400Wh/kg의 에너지 밀도를 달성하며 자동차 등급 인증 절차를 진행 중이다.

 

미국의 '퀀텀스케이프', 폭스바겐과 빌 게이츠의 투자를 받아 주목받고 있는 배터리 스타트업은 최근 전고체 B샘플 **'QSE-5 B'**의 생산에 성공했으며, 대량 생산 가능성을 발표했다. 퀀텀스케이프는 기가와트시(GWh) 단위의 생산을 추진 중이다.

 

국내 현대차와 LG화학과 협력 중인 미국 배터리 스타트업 **'팩토리얼 에너지'**는 건식 음극 코팅 공정을 사용한 전고체 배터리 셀 용량을 40Ah로 확장했다. 이는 전기차용 단일 셀 기준에서 경쟁력 있는 수준으로 평가받고 있으며, 기존보다 에너지 밀도를 최대 80% 향상시켰다고 발표했다.

 

 

국내 기업들의 대응 전략

 

국내에서는 삼성 SDI가 가장 앞서 나가고 있다. 현재 파일럿 라인에서 생산된 샘플을 다양한 고객사에 공급하며 기술 검증을 진행 중이다. 하지만 C샘플(상용화 수준) 생산까지는 시간이 더 필요할 것으로 보인다.

 

국내 스타트업으로는 솔리비스, 솔리텍 등이 전고체 배터리 연구를 진행 중이지만, 아직 소규모 샘플 생산 수준에 머물러 있는 상황이다.

 

 

전고체 배터리, 상용화의 과제

 

전고체 배터리가 상용화되기 위해서는 여전히 몇 가지 기술적 과제가 남아 있다.

1. 제조 비용 절감:
   • 전고체 배터리의 대량 생산을 위한 공정 효율화 및 원가 절감이 필요하다.
2. 수명 및 안정성:
   • 기존 리튬이온 배터리 대비 높은 안정성을 확보하면서도 장기적인 수명 유지가 관건이다.
3. 충전 속도 개선:
   • 고밀도 전고체 배터리는 충전 속도가 느릴 수 있어, 이를 개선하기 위한 추가 기술 개발이 필요하다.

 

앞으로의 전망

 

전고체 배터리는 전기차의 주행 거리 확대, 충전 속도 개선, 배터리 안전성 향상 등 다양한 이점을 제공할 것으로 기대된다. 2026년 이후 본격적인 상용화가 시작되면 전기차 시장의 게임 체인저로 자리잡을 가능성이 높다.

 

현재 글로벌 자동차 및 배터리 제조사들이 전고체 배터리 양산을 위해 대규모 투자를 진행하고 있으며, 향후 5년 내 배터리 기술의 판도가 크게 변화할 것으로 예상된다.

 

전고체 배터리의 상용화 경쟁은 이제 본격적인 막을 올렸으며, 누가 먼저 시장을 선점할지에 대한 관심이 높아지고 있다.