LG화학과 삼성SDI가 글로벌 완성차회사의 전고체 배터리 개발 움직임을 주시하고 있다.

두 회사는 이전부터 전고체 배터리 연구개발을 진행하고 있지만 최근 완성차회사들도 본격적으로 전고체 배터리 개발에 뛰어들면서 차세대 배터리를 놓고 치열한 경쟁이 펼쳐질 수도 있기 때문이다. 
 
1일 배터리업계에 따르면 폴크스바겐에 이어 현대기아차가 전고체 배터리 생산에 본격적으로 시동을 걸고 있다.

전고체 배터리는 기존 리튬이온 배터리 안의 핵심요소 가운데 하나인 전해질을 액체가 아닌 고체로 바꾼 배터리로 안전성이 높다는 점이 장점이다.

폴크스바겐은 6월21일 미국 캘리포니아 배터리회사 퀀텀스케이프의 최대주주로 올라섰다고 밝혔다. 향후 전고체 배터리 생산에서 협력을 강화할 계획을 세워뒀다.

현대기아차도 이전부터 남양연구소에서 배터리를 개발하고 있는 것으로 일찌감치 알려졌으며 최근 전고체 배터리 기술력을 확보하기 위해 관련 스타트업 아이오닉 머티리얼에 약 54억 원을 투자하기도 했다.

아이오닉 머티리얼은 르노와 닛산, 미쓰비시 등 완성차회사가 올해 초 일찌감치 공동벤처투자를 연합해 10억 달러(한화 약 1조 원) 규모의 투자를 벌인 곳이다.

르노의 질 노르망 전기차 부문장은 올해 초 파이낸셜타임스와 인터뷰에서 “전고체 배터리 기술이 비용과 밀도, 열안정성에서 리튬이온 배터리보다 상당히 뛰어나다”며 “많은 과제가 있지만 2030년 이전, 가능하면 2025년까지 이를 탑재한 전기차를 시장에 내놓을 것”이라고 말했다.

완성차회사들은 이전부터 배터리 연구개발에 힘써온 삼성SDI, LG화학보다 셀 제조 기술력에서 밀리는 만큼 외부와 협력해 전고체 배터리라는 차세대 배터리 개발에 속도를 내는 것으로 풀이된다.

LG화학과 삼성SDI는 기존 리튬이온 배터리를 주력으로 내세우고 있어 완성차회사의 전고체 배터리 연구개발 가속화가 반갑지만은 않을 것으로 보인다.

전고체 배터리가 기존 리튬이온 배터리와 비교해 장점이 많은 데다 LG화학과 삼성SDI도 아직 전고체 배터리를 연구개발하는 단계에 머물러 있는 탓이다.

전고체 배터리는 고체 전해질을 사용하기 때문에 외부 물질과 반응하지 않아 발화 및 폭발 가능성이 낮다. 완성차회사들은 자동차 안전성에 매우 민감하기 때문에 전고체 배터리를 선호하는 것으로 보인다.

배터리업계 한 관계자는 “완성차회사들이 전기차나 수소차 등 친환경차를 개발할 때 가장 신경쓰는 부분이 안전과 관련한 규제”라며 “배터리 안전성이 높은 제품을 선호하는 것이 당연하다”고 말했다.

LG경제연구원은 ‘개발 경쟁 가속화되는 차세대 2차전지’ 보고서에서 “차세대 배터리의 여러 후보군 가운데 전고체 배터리가 리튬이온배터리의 안전성을 해결해주고 있는 데다 기술 개발이 빠르게 진전되고 있어 현실적 대안으로 떠오르고 있다”고 파악했다.

더욱이 LG화학은 폴란드에, 삼성SDI는 헝가리에 전기차 배터리 생산기지를 구축하는 등 이미 기존 방식의 리튬이온 배터리에 대규모 비용을 투입해뒀다. 투자에 따른 효과를 거두기 위해서라도 리튬이온 배터리시장이 지속되는 것이 더 유리하다.

물론 완성차회사들이 전고체 배터리를 자체 생산해 조달하기까지는 시간이 필요하다는 시각도 만만치 않다.

전고체 배터리가 안전성이나 밀도가 높지만 아직 연구개발 단계인 만큼 양산을 넘어 경제성을 갖추기까지 수년이 걸릴 것으로 전망되기 때문이다. 배터리업계에서는 2025년에 전고체 배터리 개발이 완료돼 생산을 시작할 것으로 내다본다.

하지만 전고체 배터리 양산시점이 당겨질 가능성도 없지는 않다. 토요타는 2022년 전고체 배터리를 탑재한 전기차를 출시하겠다는 계획을 밝히기도 했다. 

이렇게 되면 삼성SDI와 LG화학 등 리튬이온 배터리 생산회사들은 가격을 낮춰 대응에 나설 수밖에 없을 것으로 보인다. 전고체 배터리 성능이 뛰어나다고 해도 가격 경쟁력에서 차이가 크다면 전기차에 적용하기가 쉽지 않을 것이기 때문이다.

김명환 LG화학 사장은 5월 ‘모빌리티 포럼’에서 “전고체 배터리가 소형화나 안정성 측면에서 유리한 것은 맞지만 아직까지 리튬이온 배터리와 비교해 경제성이 많이 떨어지는 것은 단점”이라며 “리튬이온 배터리의 주요 광물인 코발트 사용의 비중을 줄이는 등 가격을 낮추려는 시도를 많이 하고 있다”고 말했다. [비즈니스포스트 윤준영 기자]