[CES 2022] SK이노베이션, 전고체배터리시장 게임체인저 될까?

[서울와이어 정현호 기자] SK이노베이션과 미국 솔리드파워 경영진이 미국 라스베이가스에서 열리는 CES2022 현장에서 만나 양사 간 협력 방안을 논의했다.

7일 업계에 따르면 이미 많은 완성차·배터리업체가 잇따라 전고체배터리 개발에 뛰어든 상황에 이들 기업의 동맹이 시장 판도를 흔들 수 있을지 관심이 집중된다. 

현재 시장에서는 전고체배터리 개발을 둔 경쟁이 치열하게 전개되는 모습이다. 전기차가 주류가 되면서 배터리는 주행가능거리 증가, 안전성 확보에 중요한 역할을 맡는 한 축으로 꼽힌다. 

전고체배터리는 전해질이 고체로 구성된 리튬이온배터리의 단점을 보완할 수 있는 차세대 배터리로 주목받는다. 온도 변화로 배터리가 팽창하거나 충격, 누액 등 배터리 손상 시 리튬이온배터리보다 안전성이 상대적으로 높다는 이유에서다. 

또한 전류를 흐르게 하는 전해질이 액체가 아닌 고체로 부피가 작고, 발화 리스크도 낮다. 충전시간도 현행 전기차의 3분의 1 수준인 10분 정도라 미래차시장의 핵심기술로 여겨진다. 

업계는 전고체배터리를 꿈의 배터리로 지칭한다. 현대자동차도 일본 완성차업체들이 주도하는 전고체배터리 기술개발에 도전장을 내밀었다. 삼성전자와 전고체 선행 배터리연구소 공동 설립도 추진할 것으로 알려졌다. 

현대차는 배터리스타트업 솔리드에너지시스템에 1억달러(약 1200억원)를 투자하는 등 전고체배터리 개발에 속도를 낸다. 토요타도 지난해 9월 배터리 미디어 설명회에서 전고체배터리를 탑재한 프로토 차량을 발표하면서 상용화를 코앞에 뒀다. 

다만 전고체배터리 상용화까지 아직 멀었다는 분석이 나온다. 이에 SK이노베이션은 배터리 개발을 선도하는 솔리드파워와 배터리 동맹을 강화하고 전고체배터리 개발에 속도를 올려 시장을 선점한다는 구상이다. 

앞서 SK이노베이션은 지난해 10월 솔리드파워에 3000만달러(약 353억원)를 투자하고 공동으로 전고체배터리 개발·생산에 나선 상태다. SK이노베이션은 양사 간 협력 관계를 통해 그동안 확보한 리튬이온배터리 경쟁력에 전고체배터리시장을 선점할 발판을 마련하면서 게임체인저로 급부상했다.

솔리드파워는 SK이노베이션 외 포드, BMW 등이 투자하면서 전 세계적으로 기술력을 인정받았다. 이를 토대로 양사는 우선 기존 리튬이온배터리의 니켈, 코발트, 망간(NCM) 양극재와 실리콘 음극재를 적용한 전고체배터리 개발을 추진한다.

에너지밀도를 930Wh/ℓ 이상 구현할 계획이다. 이는 일반적으로 사용되는 리튬이온배터리 에너지밀도가 약 700Wh/ℓ인 점을 감안하면 성능이 약 33% 개선된 수치다. 전기차에 같은 크기 배터리를 탑재할 경우 한 번 충전으로 700㎞를 달릴 수 있던 거리를 930㎞로 늘린 것으로 주행거리를 크게 개선한 셈이다. 

아울러 양사는 기존 리튬이온배터리 제조설비에 활용할 수 있도록 전고체배터리개발을 추진 중이다. 이에 가격경쟁력은 물론 양산 시기를 앞당길 수 있을 전망이다.