中, '꿈의 배터리' 전고체 굴기…K배터리, 또 다른 위기
개발 경쟁 심화…한·중·일, 배터리 양산 시기도 '비슷'
[토토 사이트 커뮤니티 김소미 기자] 국내 배터리 업계의 한숨 소리가 커지고 있다. 중국 정부가 '게임 체인저'로 불리는 전고체 배터리 연구 개발에 1조원가량을 지원하겠다고 발표하면서다. 이르면 오는 2026년 전고체 배터리를 양산하겠다는 목표다. 경쟁 국가를 제치고 패권을 잡기 위해 나선 것으로 풀이된다.
전고체 배터리는 '꿈의 배터리'라 불린다. 전해질을 액체에서 고체로 대체한 것으로 에너지 밀도와 전기차 주행거리가 늘어나고 안정성은 높아지기 때문이다. 특히 폭발과 화재 위험성이 획기적으로 낮다는 평가다.
31일 현지 매체에 따르면 중국 정부는 전고체 배터리 연구·개발에 총 60억위안(약 1조1300억원)을 투자하겠다고 밝혔다. 배터리 기업 CATL, 비야디(BYD)를 포함한 상하이자동차·지리자동차 등 최소 6곳이 지원 대상이다.
한국 정부의 관련 연구·개발 지원 금액(2028년까지 1127억원)에 비해 압도적으로 큰 지원 규모다. 각 기업이 자체적으로 투자하는 금액을 고려하면 격차는 더 커질 것으로 분석된다.
중국 정부는 지난 2월 전고체 배터리 공동 연구를 위한 연합체 CASIP를 설립한 바 있다. 정부 기관과 학계, 글로벌 전기차 배터리 상위 업체인 CATL과 BYD도 참여하도록 했다. 이를 통해 개발과 생산, 공급망 구축까지 이뤄내겠다는 게 목표다.
국내 배터리 업계가 중국 '전고체 굴기'로 또 다른 위기에 봉착했다는 지적이 나온다. 그간 리튬인산철(LEP) 배터리로 저가 전기차 시장을 선점해온 중국이 전고체 배터리 양산 계획까지 밝히면서 이마저도 뺏기는 것 아니냐는 우려다.
문학훈 오산대 미래전기자동차과 교수는 "중국 정부의 연구 개발에 대한 공식적인 발표는 처음"이라며 "기존 저가 배터리의 충격, 화재에 대한 리스크를 벗어나겠다는 것으로 보인다"고 말했다.
그러면서 "중국은 한국의 리스크를 너무 잘 알고 있다. 원자재가 자체 수급이 안된다는 점"이라며 "국내 기술력이 더 좋더라도 상용화 시점엔 결국 가격 경쟁으로 이어질 것"이라고 했다.
국내 배터리 업계에서는 중국 업체들의 기술력과 상용화 가능 시점에 의문을 던지고 있다. 전고체 배터리는 아직 기술적인 문제와 원가 절감 등 해결해야 할 문제가 많기 때문이다.
전고체 배터리는 기존 리튬이온배터리보다 화재 위험이 적은 게 장점이다. 전해질이 고체인 만큼 구조적으로 안정됐고 충격에 의한 누액 위험도 낮다. 다만 액체 전해질보다 저항이 커 이온 전도도를 원하는 수준으로 높이는 것이 핵심 열쇠로 꼽힌다.
업계 관계자는 "전고체 배터리라고는 하지만 반고체 배터리를 선보일 수도 있다"며 "높은 기술력이 필요한 만큼 1~2년 만에 상용화를 하겠다는 것은 무리라고 생각한다"고 말했다.
전고체 배터리 상용화를 위해서는 원가 절감도 관건이다. 일본 과학기술진흥기구는 전고체 배터리 제조 비용이 기존 리튬이온 배터리보다 425배나 높은 것으로 추산했다.
국내 기업 중에선 삼성SDI가 오는 2027년 상용화 목표여서 개발 속도가 가장 빠르다는 평가를 받는다. SK온은 2028년, LG에너지솔루션은 2030년 양산 목표다. 중국 기업이 내세운 시점과 비슷하다.
삼성SDI 관계자는 "지난해 6월 전고체 배터리 파일럿 라인 셋업 후 다수 완성차 업체들에게 샘플을 공급해 평가를 진행 중"이라고 말했다.
중국 외에 글로벌 시장 경쟁도 심화되고 있다. 특히 일본은 국내 기업의 최대 경쟁자로 특허 보유량 측면에서 우위를 점하고 있다. 토요타는 1300여건이 넘는 전고체 배터리 관련 특허를 가진 기업이다.
문 교수는 "중국 외 일본, 대만의 기술 개발도 빠르다"며 "높은 기술을 요하는 만큼 정부에서도 기술 확보를 위한 정책과 지원이 필요하다"고 조언했다.