글로벌 전고체 배터리 합종연횡..美SES·솔리드파워 속도

기사내용 요약
현대차, SES·솔리드파워·팩토리얼에너지 등 투자
GM·포드·BMW 등도 투자 확대…토요타는 자체개발
SK SES 투자 이어 SK이노도 솔리드파워에 투자키로

SK이노베이션이 28일 대전 환경과학기술원에서 미국 전고체 배터리 개발 기업인 솔리드파워와 전고체 배터리를 공동으로 개발하고 생산키로 하는 협약을 체결했다. SK이노베이션 이성준 환경과학기술원장(좌측)과 솔리드파워 더그 캠벨 CEO(우측)가 기념사진을 촬영하고 있다. (사진=SK이노 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스] 박주연 기자 = 전고체 배터리 자체 개발을 추진해온 일본 토요타는 지난달 7일 세계 최초로 전고체 배터리를 적용한 전기차를 공개했다. 짧은 배터리 수명이 한계로 지적됐지만 전고체 배터리를 탑재한 전기차가 세계 최초로 공개되며 기술 상용화에 대한 기대감이 높아지고 있다. '꿈의 배터리'로 불리는 차세대 전고체 배터리 기술 확보를 위한 글로벌 완성차·배터리업계의 합종연횡이 빨라지고 있다.

전고체 배터리는 액체 전해질을 고체 전해질로 대체해 기존 리튬이온 배터리의 치명적 약점인 '화재 위험'을 줄이고 무게·부피를 줄여 꿈의 배터리로 평가받는다. 최근 글로벌 업계의 '전고체 배터리' 개발에 속도가 붙으며 전기차 시장 선점을 노리고 있는 글로벌 기업들이 촉각을 바짝 곤두세우는 분위기다.

29일 업계에 따르면 현대자동차와 SK그룹, 미국 제네럴모터스(GM), 상하이차 등이 투자한 미국 전고체 배터리 스타트업 솔리드에너지시스템(SES)은 주행성능과 안정성을 획기적으로 높인 전고체 배터리 개발 성공을 눈앞에 두고 있다.

SES는 다음달 3일 '배터리월드' 행사를 열어 자사의 하이브리드 리튬메탈 배터리를 공개할 것으로 알려졌다. 이 배터리는 에너지밀도가 935Wh/L로, 기존 리튭이온 배터리보다 30% 가량 높은 것으로 전해졌다.

SK는 2018년 SES에 300억원을 투자한데 이어 지난 5월 400억원을 추가 투자, GM과 싱가포르 국부펀드 테마섹 치차오 후 창업자에 이어 3대주주가 됐다. 현대차·기아는 올해 초 SES와 1억 달러(약 1140억원) 규모의 기술연구개발협약(JDA) 및 지분 투자 계약을 맺었다. 지난 5월에는 현대차·기아와 현대자동차의 전기자동차(EV)용 'A샘플' 리튬메탈 배터리 개발을 위한 제휴개발계약(JDA)도 체결했다. 현대차의 SES 지분은 2.02%(장부가 340억원)다.

SK이노베이션은 SES의 경쟁사인 미국 솔리드파워에 3000만 달러(약 353억원)를 투자, 공동으로 전고체 배터리를 개발·생산한다고 지난 28일 발표했다. 양사는 기존 리튬이온 배터리의 NCM(니켈·코발트·망간) 양극재와 실리콘 음극재를 적용, 최소 930Wh/L의 에너지밀도를 확보한 전고체 배터리를 개발한다는 목표다. 양사는 특히 기존 리튬 이온 배터리 제조 설비에서도 생산할 수 있도록 전고체 배터리를 개발키로 했다. 추가적인 설비 투자를 최소화해 비용과 시간을 절약할 수 있다. 가격경쟁력은 물론 양산 시기를 앞당길 수 있을 전망이다.

솔리드파워는 이미 미국 콜로라도주 본사에서 시험 생산라인을 갖추고 전고체 배터리 시제품과 고체 전해질을 생산하고있다. 콜로라도주 손튼에서는 고체 전해질 생산 설비를 추가로 구축하겠다고 밝힌 바 있다. SK이노는 솔리드파워가 기존에 확보한 전고체 배터리 개발 기술에 더해 에너지밀도를 더욱 높이고 상용화를 이뤄내기 위한 기술적 장벽을 함께 해결해 나갈 계획이다.

현대차 역시 2018년 솔리드파워에 42억원을 투자, 4.26%의 지분을 확보한 상태다. 솔리드파워에는 SK와 현대차 외에도 포드, BMW 등이 이미 투자한 상태다.

폭스바겐은 15분안에 80%를 충전하는 전고체 배터리 기술을 공개해 화제가 됐던 미국 퀀텀스케이프에 3억 달러를 투자했다. 폭스바겐은 퀀텀스케이프 기술을 활용, 전기차용 배터리 시범 생산시설을 설립키로 했다. 퀸텀스케이프에는 빌게이츠도 투자하고 있는 것으로 알려졌다.

현대차는 미국 배터리 스타트업 '팩토리얼 에너지'에도 전략적 투자를 단행, 전고체 배터리 공동 개발을 추진하고 있다.

한편, 전고체 배터리 자체 개발을 추진해온 일본 토요타는 지난달 7일 세계 최초로 전고체 배터리를 적용한 전기차를 공개했다. 짧은 배터리 수명이 한계로 지적됐지만 전고체 배터리를 탑재한 전기차가 세계 최초로 공개되며 기술 상용화에 대한 기대감이 높아지고 있다.

국내 업계는 전고체 배터리 차량 양산 시점을 2025∼2030년으로 잡고 있다. 삼성SDI는 2027년 상용화를 목표로 전고체 배터리를 내놓을 전망이다. 최근 상온 고속충전이 가능한 전고체 배터리 개발에 성공한 LG에너지솔루션은 2030년 양산을 목표로 하고 있다.

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