이재용 삼성전자 회장, 삼성 SDI연구소 방문
전기차 궁극의 배터리 생산라인 완공 앞둬
BMW와 긴밀한 관계 유지, 게임체인저 기대 

최근 이재용 삼성전자 회장이 삼성SDI 수원사업장을 방문한 것으로 알려졌다. 전기차 시장의 게임체인저가 될 궁극의 배터리, ‘전고체 배터리‘ 개발 현황을 점검하기 위해서다. 업계 관계자에 따르면 이재용 회장은 삼성SDI연구소의 전고체 배터리 시험 생산라인을 둘러봤다. 이 시험 생산라인은 일명 ‘S라인’으로 불린다. 고체(Solid), 독보적(Sole), 그리고 삼성SDI의 앞글자를 따서 지어졌다고 한다. 그만큼 여러 의미를 담고 있는데, S라인은 약 2000평 규모로 조성중이며 하반기에 이르러 시제품 생산에 들어갈 예정이다. 시제품은 소형 배터리가 될 것으로 알려졌으며 이를 바탕으로 점차 제품 라인업을 늘려나갈 예정이다.

이처럼 삼성 SDI의 행보를 지켜보고 있던 BMW는 경영진을 한국으로 파견해, 전고체 배터리 관련 협력방안을 논의하기도 했다. 최근 BMW는 전기차 분야로 두각을 나타내고 있는데, 주행 기술은 세계 정상급이지만 배터리 기반 기술이 한계로 지목되고 있다. 이를 해결할 파트너로 일찌감치 삼성전자를 지목해 오랜 관계를 유지하고 있는 중이다.

[글] 이안 에디터

전고체 배터리가 미래 전기차 시장의 게임체인저로 평가받는 이유는, 성능, 안전성 모두 지금의 전기차 배터리보다 훨씬 우수하기 때문이다. 이 배터리는 기존의 리튬 이온 배터리와 달리, 액체 전해질 대신 고체 전해질이 들어가 있다. 이 특성 때문에 배터리 폭발이나 화재 위험으로부터 비교적 자유롭다. 특히 기존 배터리보다 에너지 밀도가 높다. 안정성이 높기 때문에 각종 장치를 빼고 빈 자리에 배터리 용량을 늘릴 수 있는 활물질을 그만큼 채웠기에 가능한 것이다. 이는 배터리 부품수 및 부피 감소로 이어진다. 차량을 설계할 때 지금보다 더 넓은 공간을 확보하는데 도움이 될 수 있다는 의미다.

삼성SDI를 기준으로 2013년 부터 전고체 배터리 관련기술을 선보이고 있으며 10년 가까이 기술 고도화에 힘쓰고 있는 상황이다. 덕분에 주행거리 800km, 1천회 이상 충방전이 가능한 전고체 배터리를 개발하는데 성공하기도 했다.

전고체 배터리 시장규모는 한국과학기술정보원구원(KIST) ASTI 마켓 인사이트에 따르면, 2020년 약 6,160만 달러(814억원)에서 연평균 34.2%의 가파른 성장세를 이어나가, 상용화 초기 시점인 2027년에 이르러 약 4억 8.250만 달러(6383억원)의 규모로 성장할 전망이다. 2025년 글로벌 전기차 배터리 시장 예상규모 1600억 달러(211조 6800억원)에 비하면 극소수다. 하지만 시간이 지날 수록 전해질이 액체인 리튬이온 배터리를 대체하게 되므로, 초기 시장을 선점할 경우 이에 따른 경제효과는 수 백조원에 이를 것이다.

특히 전기차 뿐만 아니라 항공 모빌리티 등 배터리를 사용하는 이동수단, 운송수단으로 확대될 경우 천문학적인 규모의 수익을 기대할 수 있다. 물론, 한 기업이 독점할 수 는 없지만 지금 자동차와 반도체, IT, 철강 등이 국가의 기반을 이루듯, 가까운 미래에는 배터리가 나라의 기틀이 될 것으로 예상된다.

전고체 배터리는 사실상 상용화 전 단계이기 때문에 제조 단가가 매우 높다. 시제품 수준으로 한정되어 있기 때문이다. 특히 이 배터리를 구성하는 소재도 비싼만큼 규모의 경제와 가격 인하를 위한 신기술/신소재 개발이 수반되어야 하는 상황이다. 때문에 전고체 배터리를 이야기하면 여전히 뜬구름 잡는 이야기로 보는 시각이 있기도 하다. 먼 미래의 이야기를 벌써 걱정하냐는 이야기다. 하지만 삼성의 사례를 보면 알 수 있듯 올해 하반기 부터 시제품 생산에 들어간다. 몇 년 후에는 상용화 완성 단계에 도달한다.

사실 삼성 뿐만 아니라 LG에너지솔루션, SK이노베이션, 토요타 등 여러 분야의 기업들이 전고체 배터리 개발에 사활을 걸고 있다. 과연 이 시장의 첫 1위는 어떤 기업이 될까? 그리고 실제 전기차에 탑재됐을 때 내연기관차를 뛰어넘는 주행거리와 안전성을 확보할 수 있을까?

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이안 에디터  |  dakiweb_editor_3@viewus.com

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  8. 전고체밧데리 분명 가능한 기술이다. 모든 역사는 무에서 유를 창조했다. 현재 자기 이익만 영원히 가져가고자하는 기득권이 문제일뿐이다. 난 수소차보다는 전고체밧데리 차를 싸겠다.

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