화학뉴스

정부가 세계 최초 전고체전지 상용화를 목표로 내걸었다.
산업통상자원부는 2차전지 산업경쟁력 강화 국가전략을 통해 세계 최초로 전고체전지를 상용화하기 위해 민관이 2030년까지 20조원을 투자하는 것을 목표로 하고 있다.
LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 국내 배터리 3사는 최첨단제품을 생산하는 마더팩토리를 국내에 건설하고 모두 전고체전지 시험생산 라인을 갖출 예정이다.
전고체전지는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 전해질을 기존 액체에서 고체로 대체해 안전성과 성능 면에서 진일보한 차세대 배터리로 기존 LiB(리튬이온전지)보다 에너지밀도가 높고 화재나 폭발 위험성이 작다는 장점이 있다.
SNE리서치에 따르면, 전고체전지는 2027년부터 양산이 시작돼 2035년경 전체 배터리 시장의 10-13%를 차지하고 글로벌 사용량이 2030년 149-160GWh, 2035년 950-1413GWh로 성장할 것으로 전망되고 있다.
또 2030년 이후 산화물·고분자·황화물·하이브리드 등 다양한 유형의 전고체전지가 서로 경쟁하고, 특히 황화물계를 중심으로 시장이 확대될 것으로 판단되고 있다.
국내 배터리 3사는 전고체전지 기술 개발에 박차를 가하고 있으며 현재까지 삼성SDI가 가장 앞선 것으로 평가된다.
삼성SDI는 수원 연구소에 전고체전지 파일럿 라인을 도입하고 있으며 2023년 상반기 준공 후 시험생산에 착수할 계획이다. 이어 2025년 대형 셀 생산기술 개발, 2027년 양산에 들어가는 것을 목표로 하고 있다.
삼성SDI는 황화물계 전고체전지를 개발하고 있으며 고체 전해질 소재와 리튬 음극재로 수명을 개선한 무음극 기술을 갖추고 있다.
LG에너지솔루션은 고분자계와 황화물계를 동시에 개발하는 투 트랙 전략으로 상대적으로 기술 난도가 낮은 고분자계 배터리를 우선 2026년에 양산하고 2030년 이후 황화물계 배터리를 상용화할 계획이다.
2021년 미국 샌디에이고 대학교(UCSD)와 공동 연구로 섭씨 60도 이상에서만 충전할 수 있었던 기존 기술의 한계를 넘어 상온에서도 빠른 속도로 충전이 가능한 장수명 전고체전지 기술을 개발한 바 있다.
SK온은 전고체전지 벤처 미국 솔리드파워(Solid Power)와 황화물계 전고체전지를 개발하고 있다.
2021년 10월 미국 솔리드파워에 3000만달러(약 350억원)를 투자했으며 2025년 황화물계 전고체전지 시제품을 개발해 2029년 양산할 예정이다.
국내에서는 대전 차세대 배터리 연구센터를 중심으로 고체 전해질과 리튬메탈 음극 등을 독자 개발하는 등 2029년 전고체전지 상용화를 목표로 연구개발(R&D) 능력을 강화해왔다. (K)