2차전지 '게임체인저' 기술 R&D 본격 시작...LG·한화 등 참여 예상

사진=게티이미지

기존 2차전지의 한계를 극복할 '게임체인저' 기술 연구개발(R&D)이 시작된다. 전기차, 도심항공모빌리티(UAM) 등에 쓰일 2차전지의 가격, 에너지밀도, 안정성 등을 획기적으로 개선할 기술 상용화가 목표다.

4일 업계에 따르면 산업통상자원부는 이르면 이달 중 '친환경 모빌리티용 고성능 차세대 이차전지 기술개발 사업' 제안요청서(RFP)를 공고한다.

이 사업은 지난해 산업부가 신속 예비 타당성 조사를 신청, 11월 최종 통과했다. 산업부가 2차전지 R&D 예타를 신청한 것은 13년 만이다.

400Wh/kg급 △전고체배터리 △리튬메탈배터리 △리튬황배터리 개발에 필요한 핵심 기술을 확보하는 게 목표다. 400Wh/kg급은 현재 상용화한 배터리 대비 에너지 밀도가 약 40% 높은 수준이다.

사업엔 올해부터 2028년까지 총 1173억원이 투입된다. 전고체배터리는 고체 전해질을 사용해 화재, 폭발 위험이 작고 에너지 밀도가 높다. 장거리 주행이 가능해 '꿈의 배터리'로 불린다. 이번 사업을 통해 기존 액체 전해질을 고체로 대체한 차량용 고안전 배터리팩 상용화를 추진한다.

리튬메탈배터리 과제는 기존 흑연·실리콘 기반의 음극재를 초용량의 리튬메탈로 대체한 차량용 배터리팩을 개발하는 게 목표다. 리튬메탈배터리는 충전 속도가 빠르고 에너지밀도가 높지만 화재 위험성이 커 안정성 확보에 초점이 맞춰질 전망이다.

리튬황배터리 과제는 양극재를 니켈, 코발트, 망간에서 친환경 경량 소재인 황으로 대체하는 게 핵심이다. 가격이 싸고 배터리 무게를 최소화한 배터리팩을 개발, UAM 등 경량 비행체 적용을 타진한다.

산업부는 이달 RFP 공고를 시작으로 상반기 내 사업자를 선정하고 하반기, 사업에 착수할 계획이다.

지난해 수요 조사 당시 다수 기업이 참여 의사를 보였다. LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 2차전지 3사와 한화에어로스페이스, 한화시스템 등이 높은 관심을 보이는 것으로 알려졌다.

업계 관계자는 “현재 정부 주도로 진행 중인 LFP 배터리 에너지 밀도 개선 R&D의 목표가 200Wh/kg 수준”이라면서 “고성능, 고안전 배터리를 개발하면 시장에서 상당한 파급을 미칠 경쟁력을 확보할 것”이라고 내다봤다.

이 관계자는 “상용화의 관건은 가격”이라면서 “상업성을 검토하는 것도 R&D의 주요 목표”라고 덧붙였다.

최호 기자 snoop@etnews.com