'꿈의 배터리' 상용화 성큼…지역 소재·장비기업 개발 속도

에코프로비엠 전고체 배터리 로드맵. 에코프로 제공

'꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리 상용화 경쟁이 치열해지는 가운데 대구경북 기반 2차전지 소재·장비 기업들이 기술 개발과 생산 기반 확충에 속도를 높이고 있다.

전고체 배터리는 리튬이온 배터리 내 이온의 이동 통로 역할을 하는 액체 전해질을 고체로 바꾼 차세대 배터리다. 불이 붙기 쉬운 액체 전해질을 사용하지 않아 화재와 폭발 위험을 낮추는 것은 물론 에너지밀도를 높여 주행거리를 늘리는 데도 유리하다. 전기차는 물론 작고 가벼우면서도 장시간 작동하는 휴머노이드 로봇과 드론, 항공·방산 분야의 핵심 기술로 주목받는다.

포항에 생산 기반을 둔 에코프로비엠은 전고체 배터리 핵심 소재의 상용화 로드맵을 지난 19일 공개했다. 회사는 독자적인 공정기술로 황화물계 고체전해질을 개발해 연산 40t 규모의 파일럿 플랜트를 운영 중이다. 생산된 제품은 주요 배터리 제조사의 품질 검증을 통과했으며, 양산라인 설계도 마친 상태다. 고객사 수요가 확정되면 즉시 착공해 이르면 2027년 양산에 들어간다는 계획이다. 고체전해질에 최적화한 양극재와 리튬메탈 음극재도 함께 개발해 전고체 핵심 소재의 수직계열화도 추진한다.

포스코퓨처엠도 전고체용 양극재 시장 선점에 나섰다. 일본 완성차 업체와 전고체 배터리용 양극재를 공동 개발하는 한편 미국 팩토리얼을 비롯한 복수의 고객사와 성능 검증을 진행하고 있는 것으로 전해졌다. 또 대구에 본사를 둔 엘앤에프는 하이니켈 양극재 기술력을 바탕으로 전고체 전지용 양극재를 차세대 제품군으로 개발하고 있다.

공정 장비 분야에서는 SFA넥셀(옛 씨아이에스)가 경쟁력을 확보하고 있다. 회사는 전고체 배터리용 건식 코터와 하이브리드 건조 장비를 개발하는 동시에 대구 3공장에 연산 2~5t 규모의 황화물계 고체전해질 연속식 파일럿 라인을 구축했다. 기존 공정에 비해 자동화 및 대량생산에 유리한 연속식 공정을 구현했다는 평가를 받는다.

전고체 배터리는 공급 초기 고급 전기차, 로봇 등 고부가가치 분야에 적용된 뒤 시장 범위가 확대될 것으로 전망된다.

삼일PwC경영연구원은 '전고체: 한걸음 더 가까워진 꿈의 배터리' 보고서를 통해 "전고체 배터리의 경우 현재 리튬이온 배터리에 비해 가격이 높게 형성될 가능성이 높다. 성능이 중요한 휴머노이드·로봇 피지컬 AI 시장을 중심으로 상용화가 진행될 것"이라며 "소재·부품·장비 기업 간 협력 생태계를 조기에 구축해야 한다"고 했다.