도요타, '꿈의 배터리' 전고체 2027년 양산 두고 국내 업체 긴장 고조

도요타, 2027년 전고체 배터리 양산 목표…소재 협력 강화

[파이낸셜뉴스] 미래 배터리 시장을 바꿀 '게임 체인저'로 불리는 전고체 배터리를 두고 완성차 업체들이 배터리 업체들에게 도전장을 내밀었다. 그동안 전기차 전환에 신중한 태도를 보여온 도요타가 전고체 개발에 집중해 오는 2027~28년 양산을 공식화면서 국내 배터리 업계의 긴장감이 높아지는 분위기다.

도요타, 2027년 전고체 배터리 양산 목표

20일 업계에 따르면 도요타는 2027~2028년 사이 전고체 배터리를 탑재한 첫 전기차 출시를 목표로 하고 있다.

이를 위해 전고체 배터리의 핵심 요소인 고체 전해질(황화리튬)을 일본 소재기업 이데미쓰코산 등과 협력해 양산 체제 구축에 속도를 내고 있다.

전고체 배터리는 배터리의 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 전해질을 액체 대신 고체로 사용한 차세대 배터리다. 기존 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도가 높아 전기차의 주행 거리를 늘릴 수 있고, 화재나 폭발 위험성이 낮아 '꿈의 배터리'로 불린다. 또한 충전 속도가 빠르고 부피가 작아 차량 설계 자유도를 높이는 장점도 있다. 에너지 시장조사업체 SNE리서치에 따르면 전고체 배터리 시장 규모는 2030년 약 58조원 규모로 성장할 전망이다.

도요타는 생산 단계부터 액체 구성 요소를 완전히 배제한 전고체 배터리를 만드는 동시에, 잦은 충·방전에도 성능 저하를 막는 '분말 합성 기술'을 적용할 계획이다.

국내 배터리 업체들도 전고체 배터리 상용화에 속도를 내고 있다. 삼성SDI는 국내 업체 중 전고체 배터리 상용화에 가장 앞서 있다는 평가를 받는다. 현재 수원 연구소 내 파일럿 라인인 'S라인'에서 전고체 배터리 시제품을 생산 중인 것으로 알려졌다. 삼성SDI는 독자 개발한 고체 전해질과 '음극재 없는' 기술을 기반으로 배터리 부피를 줄이고 에너지 밀도를 높이는 연구를 진행 중이다.

“액체 전해질보다 쉽다”…완성차 업체 앞다퉈 개발

전고체 배터리 개발에 나선 완성차 업체는 도요타뿐만이 아니다. 현대차는 지난 3월 경기 의왕 연구소에 전고체 배터리 시험 생산 라인을 구축했고, 혼다·닛산·BYD 등 다른 글로벌 완성차 업체들도 전고체 배터리 개발에 나선 것으로 알려졌다.

전문가들은 완성차 업체가 전고체 배터리 개발에 직접 나서는 이유로 상대적으로 용이한 패키징 기술을 꼽는다. 기존 배터리 업체들과의 기술 격차가 아직 크지 않다는 점도 완성차 업체들의 진입을 촉진시키는 요인이다.

이덕환 서강대 화학과 교수는 "전고체 배터리는 패키징 공정에서 액체 유출 우려가 없어 고도의 기술력이 상대적으로 덜 요구된다"며 "여기에 배터리-완성차로 이어지는 부품 수직 계열화를 통해 원가 절감이 가능하다는 점도 완성차 업체가 배터리 시장에 뛰어드는 요인"이라고 분석했다. [e-mail] 박경호 기자