화학저널

솔리비스, 횡성 No.1 착공 … 롯데에너지·이수스페셜티는 Li2S 협력 

배터리 전해질은 삼성SDI 투자를 따라 고체화가 본격화되고 있다.
황화물계 고체 전해질 전문기업 솔리비스(대표 신동욱)는 2024년 5월27일 고체 전해질 대량생산을 위해 횡성 제1공장 착공식을 개최했다. 
2024년 말까지 1단계로 총 152억원을 투입해 공장동, 창고동, 사무동 등 건물 3개동을 건설하고 생산능력 40톤을 달성할 계획이다.
솔리비스는 국내 최초로 전고체전지 국책과제 및 연구실을 운영한 한양대학교 신소재공학부 신동욱 교수가 창업한 기술 전문기업으로 연구개발(R&D)에 20여억원을 투자해 3세대 습식합성 양산 플랫폼을 개발했다.
솔리비스 관계자는 “자체 개발한 세계 최고수준의 습식합성 공정을 적용해 현재까지 알려진 학술연구와 시험을 통틀어 가장 높은 이온전도도를 확보했다”며 “무엇보다 입도 사이즈 및 분포를 수요기업의 요청에 따라 신속히 대응할 수 있는 것이 가장 큰 강점”이라고 강조했다.
고체 전해질은 전고체전지의 핵심 소재로 가연성 액체 전해질을 고체로 대체해 화재와 폭발로부터 자유롭고 에너지밀도가 높으나, 기존 합성법으로는 이온전도도가 낮은 단점이 있다.
솔리비스는 2024년 말 제1공장을 완공하면 전고체전지 양산을 준비하고 있는 수요기업들의 니즈를 맞출 수 있어 전고체전지 시장 개화에 박차를 가할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
솔리비스는 삼성SDI를 비롯해 주요 배터리 생산기업에게 샘플을 납품한 것으로 알려졌으며 삼성SDI는 2023년 말 전고체전지 시제품을 완성차 3사에게 공급해 현재 추가 시제품 요청을 받고 있는 것으로 파악된다.
삼성SDI는 무음극 구조와 은-탄소 나노복합층 기술을 바탕으로 전고체전지 양산 경쟁에서 앞서고 있는 것으로 평가되며 인터배터리 2024에 참가해 전고체전지를 2027년 양산할 계획이라고 밝혔다.
유니드는 신 성장동력 확보를 위해 2021년 솔리비스에게 선행 투자한데 이어 2024년 1월 90억원대 지분 투자를 시행해 2대 주주 지위를 획득했다.
롯데에너지머티리얼즈는 2월 익산 No.2 공장에서 황화물계 고체 전해질 생산을 위한 파일럿 설비를 착공했으며 6월 말까지 최대 70톤 생산능력을 갖추고 연말까지 시험 가동 및 안정화 단계를 거쳐 본격 가동할 계획이다. 또 국내외 전고체전지 관련기업에게 샘플을 공급하고 2025년 공급계약, 2026년 양산을 목표로 생산능력을 1200톤까지 확대할 예정이다.
설비투자액은 150억원으로 알려졌으며 저비용 건식 합성공법과 특수 습식 합성공법을 적용해 고이온전도 나노급 황화물계 고체 전해질 개발을 완료한 것으로 알려졌다.
황화물계 고체 전해질은 수분에 민감해 이슬점이 섭씨 영하 50도 이하인 드라이룸에서 제조·취급해야 하지만 롯데에너지머티리얼즈는 기존 LiB(리튬이온전지) 공정의 이슬점인 영하 35-45도에서도 제조·취급 가능한 황화물계 고체 전해질을 추가로 개발하고 있다.
더불어 이수스페셜티케미칼과 고체 전해질 개발 관련 상호 협력을 위한 포괄적 업무협약(MOU)을 맺고 황화물계 고체 전해질의 핵심 원재료인 황화리튬(Li2S)을 공급받기로 했다.
이수스페셜티케미칼은 2024년 3월 경상북도, 구미시와 황화리튬 공장 건설을 위한 투자 양해각서를 체결했으며 2025년부터 3000억원대 투자를 진행해 구미산업단지에 공장을 완공하고 2027년 양산할 계획이다. 
또 2023년 11월 말부터 2024년 5월31일까지 180억원을 투입해 황화리튬 데모 플랜트(시험설비) 증설을 완료했으며 상업공장 설계 및 엔지니어링 분야에서 전문성을 보유한 미국 KBR(Kellogg Brown & Root)과 공동개발한 신공법을 적용해 대량 생산체제 전환 뿐만 아니라 원가경쟁력 및 품질안정성을 강화한 것으로 평가된다.
이수스페셜티케미컬 관계자는 “조만간 시운전에 돌입할 예정이며 2024년 3분기 본격적인 매출을 시현하고자 한다”며 “2027년까지 No.1 공장을 건설하고 생산을 시작할 것”이라고 강조했다.
삼양사는 2024년 3월 고체 전해질 개발·생산기업 솔리드아이오닉스와 30억원의 투자계약을 체결했으며 2020년 투자한 29억원까지 총 59억원으로 투자금을 확대하고 고체 전해질과 황화리튬을 사업 포트폴리오로 확보했다.
솔리드아이오닉스는 2027년 가동을 목표로 울산에 황화물계 고체 전해질 1200톤 공장을 건설하고 있으며 현재 상업화를 위한 최종시험을 앞두고 있다.
강호성 삼양사 대표는 “솔리드아이오닉스 투자를 전고체전지 소재 사업에 본격적으로 진출하는 계기로 삼고 앞으로 배터리 소재 부문에서 포트폴리오를 더욱 확대할 계획”이라고 강조했다. (김진희 기자)