SK이노,'꿈의 배터리' 전고체 배터리 만든다

美 솔리드파워에 353억 투자
기존 리튬이온배터리 설비서 생산
가격경쟁력 제고·양산시기 앞당겨

이성준 SK이노베이션 환경과학기술원장(왼쪽)이 28일 대전 환경과학기술원에서 더그 캠벨 솔리드파워 CEO와 전고체 배터리 공동 개발 및 생산 협약식후 기념 촬영을 하고 있다. SK이노베이션 제공

SK이노베이션이 전고체 배터리 기술 선도기업인 미국 솔리드파워에 3000만달러(353억2500만원)를 투자하고 차세대 전고체 배터리 개발 및 생산에 본격적으로 나섰다. 전고체 배터리는 에너지밀도를 기존보다 약 33% 높일 수 있어 '꿈의 배터리'로 불린다.

28일 SK이노베이션에 따르면 솔리드파워는 전고체 배터리 개발을 선도하는 기업으로 SK이노베이션 외에도 포드, BMW 등이 이미 투자를 하고 있다. 전고체 배터리는 현재 배터리에 적용되는 액체 전해질을 고체 전해질로 대체한 배터리를 말한다.

액체 전해질 대신 고체 전해질을 적용하면 화재 위험이 현저히 감소하고, 배터리 무게와 부피도 줄어 리튬이온 배터리가 갖고 있는 용량 한계를 뛰어넘을 수 있다.

이날 공동협약을 체결한 양사는 기존 리튬이온 배터리의 니켈·코발트·망간(NCM) 양극재와 실리콘 음극재를 적용한 전고체 배터리 개발에 나선다. 이를 통해 에너지밀도 930Wh/L 이상을 구현할 계획이다. 현재 일반적으로 사용되는 리튬이온 배터리 에너지밀도가 약 700Wh/L인 점을 감안하면 약 33% 뛰어난 성능이다. 같은 크기 배터리를 전기차에 탑재한다고 가정할 때 한 번 충전으로 700km를 달릴 수 있던 전기차가 930km를 주행할 수 있게 되는 셈이다.

양사는 특히 기존 리튬 이온 배터리 제조 설비에서도 생산할 수 있도록 전고체 배터리를 개발하기로 했다. 추가 설비투자를 최소화해 비용과 시간을 절약할 수 있다. 가격경쟁력은 물론 양산 시기를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.

솔리드파워는 현재 미국 콜로라도주 루이빌 본사에서 시험 생산라인을 갖추고 전고체 배터리 시제품과 고체 전해질을 생산하고 있다.

콜로라도주 손튼에서는 고체 전해질 생산 설비를 추가로 구축하겠다고 밝힌 바 있다. SK이노베이션은 솔리드파워가 기존에 확보한 전고체 배터리 개발 기술에 더해 에너지밀도를 더욱 높이고 상용화를 이뤄내기 위한 기술적 장벽을 함께 해결해 나갈 계획이다.

이성준 SK이노베이션 환경과학기술원장은 "SK 배터리 사업은 가장 안전하고 뛰어난 성능을 구현하는 기술과 제품을 개발해 산업 생태계를 확장해 가고 있다"면서 "전고체 배터리 분야에서 최고 기술을 자랑하는 솔리드파워와 협력을 통해 뛰어난 성능의 전고체 배터리를 개발해 리튬이온배터리 시장은 물론 미래 배터리 시장을 선도하면서 생태계 활성화에 기여할 것"이라고 말했다.

[e-mail] 김영권 기자