中 전고체 배터리 상용화 속도전…한국 업계도 잰걸음

BYD 시범 모델에 탑재 테스트 진행, 화웨이 특허 출원
삼성SDI 등 국내 3사도 추격 중…장비 CIS도 주목

삼성SDI는 올 1월 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 정보기술·가전 전시회 CES 2025에서 차세대 전고체 배터리 등 혁신 제품과 기술을 선보였다. 사진은 삼성SDI CES 2025 전시장 전경. 연합뉴스

중국 전기차 업계가 '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리 상용화 속도를 높이고 있다. 기존 리튬이온배터리 대비 안정성과 효율성이 높은 전고체 배터리가 중국 업체들의 주도로 예상보다 빨리 상용화될 경우 전기차 및 배터리 시장의 주도권을 뺏길 수 있다는 우려가 높다.

1일 미국 전기차 전문매체 일렉트렉에 따르면 중국 최대 전기차업체인 BYD(비야디)는 최근 전기 세단 '실' 모델에 전고체 배터리를 탑재해 테스트를 시작했다.

BYD는 2027년부터 실에 전고체 배터리를 탑재할 예정이라고 전해졌다. 초창기 모델은 2029년까지 2년간 제한된 수량만 생산한 뒤 2030년부터는 대량 생산에 돌입할 것이라고 일렉트렉은 예상했다. BYD는 해당 보도를 공식적으로 부인하는 입장이다.

하지만 이 회사는 이미 올해 2월 2027년부터 전고체 배터리 대량 생산 라인을 가동할 것이라고 밝힌 바 있어 근거가 전혀 없는 소식은 아니라는 것이 자동차 업계의 해석이다.

앞서 중국 IT 기업이자 최근 전기차 모델을 출시한 화웨이도 얼마전 황화물 기반 전고체 배터리 기술 특허를 출원했다. 회사는 이 전고체 배터리가 5분 충전으로 최대 3천km 주행이 가능하다고 설명했다. 다만 이에 대해선 아직 지켜봐야 한다는 평가가 많다.

중국 전기차 업체들이 전고체 배터리 상용화에 속도를 내면서 글로벌 완성차·배터리 업계는 긴장감을 감추지 못하고 있다. 전고체 배터리는 전해질이 액체인 리튬이온 배터리와 달리 에너지 밀도가 높고, 열과 압력에 강해 화재·폭발 위험이 적다는 장점이 있다.

그러나 셀 제조 과정에서 엄청난 압력과 온도가 필요해 설비 구축이 어렵고, 고체 전해질에 따른 계면 저항을 낮춰야 한다는 면에서 기술 장벽이 높다. 그동안 일본이 전 세계 관련 특허의 40%가량을 보유할 정도로 기술력이 앞서 있다는 평가를 받았으나, 최근 중국이 빠르게 추격하는 양상을 보인다.

국내 배터리 3사도 전고체 배터리 개발에 힘쓰고 있다.

전고체 배터리 상용화와 관련해 가장 앞선 곳은 삼성SDI다. 삼성SDI는 2023년 전고체 배터리 파일럿 라인을 구축했고, 3사 중 가장 빠른 2027년 황화물계 전고체 배터리 양산을 목표로 하고 있다.

LG에너지솔루션은 올해 파일럿 라인을 구축하고, 2030년부터 황화물계 전고체 배터리 양산할 계획이다. 또 SK온 역시 전고체 배터리 기술 고도화에 가장 공을 들이는 업체다.

대구의 배터리 장비 전문기업 씨아이에스의 경우 전고체 배터리 시대를 대비해 괄녀 설비·장비를 개발하는 데 역량을 집중하고 있다. 회사는 . 2021년부터 유럽의 주요 전기차 회사와 전고체전지용 고체전해질 평가 프로젝트에 참여하고 있으며, 관련 기술이 시장을 선도할 핵심 기술 될 것으로 보고 미래 시장 변화에 대응하고 있다.

2차전지 업계 관계자는 "전고체 배터리 상용화 시점을 두고 경쟁이 치열해지고 있다. 주도권 쟁탈전에서 밀리지 않도록 적극적인 대응이 요구된다"고 했다.