- 전고체 전지 생태계 조성…포스코 등 사업화 시동
[디지털데일리 김도현 기자] 전기차 배터리 산업 성장과 함께 차세대 제품에 대한 관심도 늘고 있다. 전고체 전지가 주인공이다. 주요 기업은 로드맵을 제시하는 등 미래를 준비하고 있다.
18일 업계에 따르면 전고체 전지 분야는 2027년 전후 개화가 예상된다. 일본 도요타, 미국 퀀텀스케이프 등 해외는 물론 한국 배터리 3사가 시장 선점을 위한 물밑 작업을 펼치고 있다.
전고체 전지는 고체 전해질을 사용한다는 게 가장 큰 특징이다. 전해질은 배터리 4대 소재 중 하나다. 양극과 음극 사이를 오가는 리튬이온을 옮기는 작업을 수행한다. 현재 보편화된 배터리에서는 액체 전해질을 쓴다. 액체 전해질은 안전 위험이 있다. 온도 변화로 인한 팽창과 외부 충격에 따른 누수 등으로 폭발이 일어날 수 있다.
고체 전해질은 구조상 액체 대비 충격 및 훼손 등에 강하다. 칸막이 역할도 맡을 수 있어 분리막을 최소화 또는 제외할 수도 있다. 배터리 무게가 가벼워지거나 에너지 밀도를 높일 수 있다. 배터리 제조사가 전고체 전지 연구개발(R&D)에 뛰어든 이유다.
국내에서는 삼성SDI가 한발 앞선다. 최근 경기 수원에 전고체 전지용 파일럿 라인(S라인)을 착공했다. 6500제곱미터(㎡) 규모로 조성되는 S라인에는 고체전해질 공정 설비 등 관련 인프라가 꾸려진다.
LG에너지솔루션은 2가지 종류의 전고체 전지를 동시 개발 중이다. 고분자 및 황화물계가 대상이다. 고분자계는 생산은 비교적 쉽지만 이온전도가 낮다. 황화물계는 이온전도·안정성은 높지만 수분에 취약하다. SK온은 미국 솔리드파워 등과 전고체 배터리 R&D를 협력키로 했다.
시장조사기관 SNE리서치는 전고체 전지 시장이 2021년 2기가와트시(GWh)에서 2030년 135GWh로 확장한다고 추정했다. 2035년부터는 전고체 전지 대세화가 이뤄질 것으로 보고 있다.
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