'전고체 배터리 상용화' 속도 내는 中… 韓 배터리 3사도 대응 가속

[더퍼블릭=양원모 기자] 중국 전기차 업체들이 '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리 상용화에 속도를 내면서 한국 배터리 3사도 기술 개발에 총력을 기울이고 있다.

1일(현지 시각) 미국 전기차 전문 매체 일렉트렉(Electrek)에 따르면 중국 최대 전기차 기업 BYD는 전기 세단 '실' 모델에 전고체 배터리를 탑재해 테스트를 진행 중이다.

해당 배터리는 에너지 밀도 400Wh/㎏으로 1회 충전 시 주행거리가 1875㎞에 달하며 12분 만에 80% 충전이 가능한 것으로 전해졌다. BYD는 2027년부터 실에 전고체 배터리를 탑재하고 2030년 본격 대량 생산에 돌입할 계획이다.

화웨이도 '황화물 기반 전고체 배터리' 기술 특허를 출원하며 경쟁에 가세했다. 화웨이는 해당 배터리가 5분 충전으로 최대 3000㎞ 주행이 가능하다고 주장하고 있다. 다만 업계에선 검증이 필요하다는 평가가 지배적이다.

전고체 배터리는 액체 전해질을 사용하는 기존 리튬이온 배터리와 달리 전해질이 고체여서 화재 위험이 적고, 에너지 밀도가 높아 전기차 시장의 '게임 체인저'로 꼽힌다. 시장 조사업체 SNE리서치는 전고체 배터리 글로벌 시장 규모가 2022년 2750만 달러에서 2030년 400억 달러로 급성장할 것으로 전망했다.

중국의 공격적 행보에 맞서 국내 배터리 3사도 전고체 배터리 개발 경쟁에 박차를 가하고 있다.

삼성SDI는 2023년 파일럿 라인 구축을 완료하고, 2027년 황화물계 전고체 배터리 양산을 목표로 3사 가운데 가장 빠른 상용화를 추진 중이다. LG에너지솔루션은 올해 파일럿 라인을 구축하고 2030년 양산을 계획하고 있다. SK온은 고분자 산화물 복합계와 황화물계 등 2가지 유형의 전고체 배터리를 각각 2028년, 2030년 상용화 목표로 개발하고 있다.

특히 SK온은 지난 5월 한양대 연구팀과 함께 황화물계 전고체 전지 수명을 3배 높이는 기술을 개발하는 등 가시적 성과를 내고 있다. 2023년 1월에는 미국 솔리드파워(SolidPower)와 기술 이전 협약을 체결해 기술 고도화에 주력하고 있다.

변수는 중국 정부의 압도적 지원이다. 중국 정부의 전고체 배터리 연구 지원금은 약 1조 1300억원으로 한국의 10배 수준에 달한다. '중저가 배터리 게임 체인저'로 불리는 나트륨 배터리 분야에서도 중국이 독주하고 있다. CATL은 올해 말 나트륨 배터리 양산을 시작할 예정이며 BYD도 30GWh 규모 공장을 건설 중이다.

중국 배터리 업계의 공세는 전고체 배터리에만 국한되지 않는다. 산업통상자원부에 따르면 2023년 중국 배터리 생산량(1.07TWh)은 글로벌 수요(0.95TWh)를 초과했다. 중국 기업들은 이 같은 과잉 생산 문제를 해결하기 위해 유럽 등 해외 시장 공략에 사활을 걸고 있다.

실제로 CATL은 헝가리 데브레첸 공장에서 한국이 강점을 가진 삼원계(NCM) 배터리 생산을 본격화하며 BMW 등 프리미엄 전기차 시장 공략에 나섰다. 시장 조사업체 EV볼륨스에 따르면 올해 1~4월 유럽 전기차에 탑재된 중국산 배터리는 22.8GWh로, 지난해 같은 기간 대비 53% 급증했다. 같은 기간 한국 3사 배터리 탑재량(25.8GWh) 증가율(20%)을 크게 앞질렀다.

더퍼블릭 / 양원모 기자 ilchimwang@naver.com