[기업뉴스TV=유진복 기자]

 

전기차 시장이 빠르게 성장하면서 차세대 배터리 기술 경쟁이 본격화되고 있다.

그 중심에 있는 기술이 바로 전고체 배터리(Solid-State Battery)다.

전고체 배터리는 기존 리튬이온 배터리와 달리 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용하는 구조로, 안전성과 에너지 밀도를 동시에 높일 수 있는 차세대 배터리로 평가받는다.

전기차 화재 문제와 충전 시간 문제를 동시에 개선할 수 있는 기술로 주목받으면서 글로벌 완성차 기업과 배터리 기업들이 연구개발을 확대하고 있다.

 

■ 전고체 배터리, 차세대 배터리로 부상

 

전고체 배터리는 기존 리튬이온 배터리의 액체 전해질을 고체 전해질로 대체한 배터리다.

이 기술은 구조적으로 다음과 같은 장점을 가진다.

 

◇ 안전성 개선
액체 전해질이 없어 화재 위험을 줄일 수 있다.

 

◇ 에너지 밀도 향상
리튬 금속 음극 적용 가능성이 높아져 에너지 밀도 증가가 기대된다.

 

◇ 충전 속도 개선 가능성
차세대 소재 적용 시 충전 속도 향상 가능성이 있다.

 

이 때문에 전고체 배터리는 전기차 산업의 차세대 핵심 기술로 평가된다.

 

■ 글로벌 기업들 전고체 배터리 경쟁

 

현재 전고체 배터리 개발 경쟁은 한국·일본·미국 기업들이 주도하고 있다.

대표적인 기업은 다음과 같다.

• Toyota
• Samsung SDI
• QuantumScape
• Solid Power

Toyota는 전고체 배터리 관련 특허를 다수 보유한 기업으로 알려져 있으며 2027~2028년 전고체 배터리 전기차 상용화를 목표로 연구개발을 진행하고 있다.

한국에서는 Samsung SDI가 **전고체 배터리 파일럿 라인(S라인)**을 구축해 연구개발을 진행 중이다.

미국에서는 QuantumScape와 Solid Power가 완성차 기업들과 협력하며 기술 개발을 추진하고 있다.

 

■ 기술 상용화까지 남은 과제

 

전고체 배터리는 많은 장점을 가지고 있지만 기술적 과제도 여전히 존재한다.

대표적인 문제는 다음과 같다.

 

◇ 고체 전해질 안정성
전극과 고체 전해질 사이의 접촉 안정성을 확보해야 한다.

◇ 리튬 덴드라이트 문제
충전 과정에서 리튬 금속 결정이 성장하며 내부 단락을 일으킬 가능성이 있다.

◇ 대량 생산 공정

 

현재 대부분 연구는 실험실 단계 또는 파일럿 생산 단계다.

이 때문에 산업계에서는 전고체 배터리 대량 상용화 시점을 2027~2030년 사이로 전망하는 경우가 많다.

 

■  전기차 시장 구조 변화 가능성

 

전고체 배터리가 상용화될 경우 전기차 산업 구조 자체가 크게 변화할 가능성이 있다.

전문가들은 전고체 배터리가 다음과 같은 변화를 가져올 수 있다고 보고 있다.

• 전기차 주행거리 증가
• 충전 시간 단축
• 배터리 안전성 개선

이 때문에 글로벌 완성차 기업들은 전고체 배터리를 차세대 전기차 경쟁력의 핵심 기술로 보고 연구개발 투자를 확대하고 있다.

 

전고체 배터리는 전기차 산업의 차세대 핵심 기술로 평가받는 분야다.

현재 글로벌 기업들이 기술 개발 경쟁을 벌이고 있으며 상용화 여부는 향후 배터리 산업 판도를 좌우할 중요한 변수가 될 전망이다.

특히 한국 배터리 기업들이 기술 경쟁력을 확보할 경우 글로벌 전기차 배터리 시장에서 중요한 역할을 할 가능성도 제기되고 있다.