글로벌車업계, 전고체전지 장착 전기차 연구개발·투자 속도

[아이뉴스24 황금빛 기자] 이차전지 산업이 기존 '리튬전지'에서 '전고체전지'로 권력이동이 일어나고 있다는 분석이 나온다. 글로벌 완성차업계도 전고체전지를 장착한 전기자동차 연구개발과 투자에 힘을 쏟는 모양새다.

26일 오전 세미나허브 주최로 중소기업중앙회 2층 대회의실에서 열린 '차세대 배터리 개발과 상용화를 위한 핵심기술 세미나'에서 이차전지 산업에 대한 강연이 진행됐다.

이날 강연은 김영우 SK증권 연구위원이 맡았으며 LG화학, SK케미칼, 삼성 SDI, 현대자동차 등 관련 산업 관계자뿐 아니라 한국산업기술시험원, 한국에너지기술연구원 등 연구기관 관계자 등 100여 명이 참석했다.

먼저 기존 전기차에 들어가고 있는 이차전지인 리튬전지의 한계가 지적됐다. 리튬전지는 배터리 형태에 따라 원통형과 각형, 파우치형 등으로 나뉘는데 기술발전에도 불구하고 각각의 단점이 존재한다는 것이다.

원통형은 테슬라의 의지로 계속 사용되고 있으나 내구성과 안정성이 떨어지는 데다 차 내부 디자인에 불리해 별다른 매력을 발휘하지 못하고 있고, 각형은 중요한 에너지 밀도를 증대하지 못해 한계를 가지고, 파우치형은 에너지 밀도 증대를 이뤄냈지만 복잡한 제조공정과 높은 생산원가 등이 문제라는 게 김 연구위원의 지적이다.

게다가 리튬전지로 제작된 자동차는 스펙에서도 큰 차이를 보이지 않는다는 게 그의 의견이다. 김 연구위원은 "어느 배터리를 쓰느냐에 따라 연비나 마력 등 전기차 스펙을 비교할 수 있는데 리튬 베이스 전지로 제작된 차들의 스펙이 큰 차이를 보이지 않고 있다"고 분석했다.

이에 전기차에 장착할 차세대 배터리로 '전고체전지'가 제시됐다. 전기차와 같은 큰 기기를 움직이기 위해서는 수명이 길고 에너지 용량이 높으면서 안정성이 보장되는 배터리가 필수적인데 이러한 조건들을 충족해서다.

전고체전지는 양극과 음극 사이에 있던 액체 전해질을 고체로 대체한 전지로, 충격이나 열에 매우 강한 것이 특징이다. 또 전지에 다소 변형이 일어나도 안전하게 사용할 수 있다.

토요타는 이미 2020년 전고체전지를 장착한 전기차를 출시하겠다고 밝힌 상태다. 그리고 전고체전지 양산 공정 전 단계에 건조 상태를 유지하는 '드라이 룸' 구축을 완료했다. 또 파나소닉과 조인트벤처를 체결해 본격적으로 전고체 라인업 시작을 예고하고 있다.

김 연구위원은 "토요타가 한다고 하니까 다른 완성차업체뿐 아니라 이차전지 업체들도 전고체전지 투자를 많이 시작했다"며 "이는 전고체전지에 대한 시장의 의지를 명확히 보여주는 것"이라고 해석했다.

실제로 주요 완성차업체들은 앞 다퉈 전고체전지 탑재 차량 출시 계획을 발표하고 있다. 토요타 외에도 독일 폭스바겐과 BMW, 한국 현대자동차 등이 대부분 2030년까지 전고체전지 탑재 차량을 출시하겠다는 계획을 잇달아 내놓았다.

배터리 업체들도 주요 완성차업체들과 본격적으로 합종연횡을 하는 양상이 펼쳐지고 있다. 토요타와 파나소닉뿐 아니라 테슬라와 비야디(BYD), 혼다와 CATL, 폭스바겐과 삼성SDI, GM과 LG화학 등이 대표적인 사례다.

이러한 움직임은 각국의 내연기관 규제 정책과 전기차 산업 장려책에 따라 더욱 빨라질 것으로 전망된다. 김 연구위원은 "각국의 내연기관 규제 정책과 클린 디젤 게이트가 나오면서 전기차를 안 하고서는 고급차를 팔 수 없는 상황"이라고 설명했다.

이어 "한국은 현재 리튬전지에서는 견고한 점유율을 유지하며 앞서나가고 있으나 전고체전지로 가면 위치가 애매해진다"며 "일본은 전고체전지와 같은 차세대 기술을 주도하며 시장점유율을 높이고 있는 상황"이라고 말했다.

다만 "토요타가 2020년 보여줄 것은 확실한데 언제 양산을 시작하고 얼마나 팔지에 대해서는 부정적"이라며 "한국이 리튬전지에서 전고체전지로 넘어가는 권력이동에서 우위를 점하기 위해 양산성과 원가경쟁력 등 연구개발에 힘을 쏟아야 할 시점"이라고 제언했다.

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