자동차연구원 분석…"규모의 경제까지 기존 리튬이온 배터리와 공존"

삼성SDI, CES 2025서 전고체 배터리 등 혁신 배터리 기술 공개

[삼성SDI 제공. 재판매 및 DB 금지]

원본프리뷰

(서울=연합뉴스) 임성호 기자 = 전동화 시장의 '게임 체인저'로 불리는 고체 전해질 기반 리튬이온 배터리(전고체 배터리)가 수년 내 양산이 시작되고 오는 2030년 이후에는 상용화가 이뤄질 것이라는 전망이 나왔다.

전고체 배터리는 규모의 경제를 달성하기 전까지 상당 기간 기존 배터리와 공존할 가능성이 있지만, 자동차는 물론 미래 모빌리티 전반에서 전동화 확산의 촉매가 될 수 있다는 분석이다.

한국자동차연구원은 27일 펴낸 '전고체 리튬이온 배터리의 가능성' 보고서에서 이같이 밝혔다.

보고서에 따르면 전고체 배터리는 높은 에너지 밀도와 충전 속도, 열 안정성 등의 장점을 갖춰 액체 전해질을 사용하는 기존 리튬이온 배터리보다 압도적으로 뛰어난 안정성과 효율성을 갖췄다.

전고체 배터리는 10여년 전부터 상용화를 위한 개발이 본격화했다가 공정 기술과 제조 설비 구축의 난도가 높은 문제로 지연돼 왔다.

다만 현재 한·중·일 등 주요 배터리 선도국의 경쟁적 지원을 바탕으로 속도를 내는 배터리 업계의 로드맵을 볼 때 이르면 오는 2027∼2028년 소형 전고체 배터리의 소량 생산이 개시될 가능성이 있고, 전기차 등 차량에는 2030년 이후 적용될 것으로 예상된다고 보고서는 전망했다.

보고서는 "통상적으로 완성차 기업이 신기술을 검증하는데 2∼3년이 걸리는 점, 탑재 비용 대비 성능 이점 등을 고려하면 전고체 배터리의 전기차 적용은 소형 가전제품 대상 적용 이후가 될 것"이라고 밝혔다.

리튬이온 배터리 비교

[한국자동차연구원 맹진규 연구원 작성]

원본프리뷰

전고체 배터리는 자동차를 포함한 모빌리티 전반에서 전동화 확산의 속도를 크게 높일 수 있다는 전망도 나왔다.

현재 리튬이온 배터리를 탑재한 전기차는 내연기관차에 비해 주행거리가 짧고 충전 시간이 긴 문제로 소비자 입장에서는 아쉬움이 있었지만, 전고체 배터리가 적용되면 이런 한계를 극복하고 전기차에 대한 소비자 수용성을 높일 수 있다고 보고서는 설명했다.

또 산업용 차량과 항공 모빌리티를 비롯해 기술적으로 현행 배터리의 적용이 어려운 이동 수단의 전동화도 이끌 수 있다.

다만 전고체 배터리가 기존 리튬이온 배터리에 비해 성능·경제성 등 총체적인 우위를 확보하려면 규모의 경제 달성이 관건이기에 상용화 이후에도 기존 배터리와 장기간 공존할 가능성이 높다는 전망이 나온다.

보고서는 전고체 배터리의 제조 비용이 기존 리튬이온 배터리보다 3∼5배 더 높은 것으로 분석되며, 2030년대에 들어 규모의 경제 확보를 통해 기존 리튬이온 배터리와 제조 비용이 비슷해질 것으로 관측된다고 전했다.

sh@yna.co.kr