이차전지 전고체 관심 증가...시장점유는 '글쎄'

SNE, 분리막 시장변화 전망
전고체 침투율 2030년 4% 예상

전고체전지에 대한 이차전지 시장의 관심이 증가하지만 2030년에도 리튬이온배터리(LIB)의 시장 점유율이 압도적일 것이라는 분석이 나왔다. 전고체전지는 양산화에 성공하더라도 시장 침투율이 매우 낮을 것이라는 뜻이다.

리튬이온배터리와 전고체배터리 점유율 전망 비교. SNE리서치

이차전지 기술개발 실증 로드맵. SNE리서치

24일 SNE리서치의 ‘LIB 시장에 따른 분리막 시장 변화 전망(2020년~2030년) - LIB 패권 경쟁시대, 분리막의 방향은?’ 리포트에 따르면 LIB 공급량은 2023년 687 GWh에서 2030년 2943 GWh로 4.3배 증가할 것으로 예상된다. LIB는 배터리 시장의 95% 이상을 차지할 것으로 보인다. 전고체전지의 침투율은 약 4%대로 전망된다. LIB 수요는 곧 분리막 수요와 직결되기 때문에 향후 배터리 시장에서 분리막의 입지는 굳건할 것이라는 게 SNE 리서치 분석이다.

전고체전지는 폭발·발화 특성이 현저히 낮아 안전성이 우수하고 높은 에너지 밀도 구현이 가능한 배터리다. 그렇기 때문에 배터리 기업들은 전고체전지에 대한 연구를 계속하고 있다.

정부도 전고체전지 개발을 위한 연구개발(R&D), 세제 지원, 금융 지원 등 대규모 지원을 계획한다. 그러나 전고체 전지는 실제로 2030년이 되어서야 전기차 실증이 이뤄질 예정이다. 정부 계획대로 잘 진행되어도 2030년에 겨우 차량 실증을 시작할 수 있다는 뜻이다.

전고체전지는 기술적으로 높은 계면 저항, 전해질 두께, 입자 응집 등의 다양한 기술적인 문제점을 갖고 있다는 게 SNE리서치 설명이다.

이를 해결하고 양산까지 가기에 해결해야 될 과제가 매우 높다. 또한 주요 소재가 고가의 금속으로 배터리의 원가경쟁력을 확보하기 어렵고 그에 따라 양산 가능성이 낮다. 현재 LIB의 전해액은 글로벌 기준 ㎏e당 9달러임에 반해 전고체전지 중 유망한 황화물계 고체 전해질의 주원료인 Li2S는 1500~2000 $/kg 수준이다. LIB 전해액의 200배 이상이다.

업계는 배터리 가격을 낮추기 위해 배터리 밸류체인의 모든 기업이 원가 절감을 최우선 과제로 노력하는 중이다. 이 때문에 배터리 시장은 장기간 LIB 위주의 시장으로 전개될 것이고 그에 따라 2030년에 LIB 공급량은 현재 대비 4배 이상 성장할 전망이다. 이에 따라 동박, 분리막과 같은 기존 LIB의 공급사슬이 장기간 주류를 차지할 것으로 보인다.