"4680 배터리 양산만 하면 대박"…韓美日 기술 경쟁

산업 리포트
열폭주 방지 등 안전성 우수
LG엔솔, 12월 삼원계 양산
삼성SDI·SK온, 상용화 속도
파나소닉·테슬라도 연구 분주

“상업화에 성공하면 말 그대로 대박이다. 판도를 바꿀 무기가 될 수 있다.”

요즘 국내 배터리 3사의 최고기술책임자(CTO)들이 46파이(지름 46㎜, 높이 80㎜) 원통형 배터리에 대해 공통적으로 하는 얘기다. 일상생활에서 흔히 보이는 AA건전지와 비슷한 크기의 2170 원통형 배터리를 확 키운 46파이 배터리의 대량 양산 가능성이 커지면서 업계에선 “오랜 숙원이 풀리고 있다”는 말도 나온다. 46파이는 기존 배터리 유형에 비해 에너지 효율은 물론 최근 주목받고 있는 전기차 화재 문제도 대폭 개선할 수 있는 첨단 배터리다. 전고체 배터리가 안전에서 ‘꿈의 배터리’로 언급되지만, 상용화를 위해선 10년 이상의 시간이 걸릴 것으로 예상된다. 배터리업체들이 46파이를 실현 가능한 돌파구로 여기고 본격적인 전쟁을 준비하고 있는 배경이다.

배터리업계에 따르면 46파이 생산에 선착하는 업체는 LG에너지솔루션이 유력하다. LG에너지솔루션은 늦어도 올해 12월부터는 충북 오창 공장에서 삼원계 46파이 생산을 시작한다. 내부적으로 양산 성공을 위해 전사적인 투자를 하고 있는 것으로 알려졌다. 46파이는 양극재, 음극재, 전해질, 분리막으로 구성된 셀을 둘둘 말아 대형 원통형으로 만들어야 하는데 양산 난도가 기존 유형과 비교할 수 없을 정도로 높다.

삼성SDI는 내년 양산을 목표로 하고 있다. 기존 계획은 2026년이었지만, 시장 판도를 읽고 양산 계획을 1년 당겼다. SK온 역시 46파이를 ‘게임 체인저’로 여기고 이석희 대표가 46파이 태스크포스(TF)를 직접 이끌고 있다.

일본 파나소닉도 경쟁에 뛰어들었다. 테슬라는 아예 46파이 자체 생산을 시도하고 있다.

주요 배터리 강자들이 46파이 개발에 뛰어드는 건 ‘슈퍼셀’이라고 불릴 만큼 장점이 크기 때문이다. 46파이의 가장 큰 장점은 안전성이다. 기존 제품에 비해 셀을 적게 쓰는 데다 커진 만큼 내부 공간이 많아 배터리 내부에 가스나 열이 발생하더라도 열폭주로 이어지지 않도록 제어할 수 있다. 배터리업계 관계자는 “배터리팩 내부에 쿨링 시스템을 장착하기에도 편하다”고 설명했다.

각형의 리튬·인산철(LFP) 배터리를 내세워 글로벌 시장 점유율을 높이는 중국 회사들의 진격을 막을 수 있는 무기로도 여겨진다. 중국에선 CATL 등이 46파이 개발에 나서고 있긴 하지만 개발 기간이 짧아 아직 K배터리와의 기술 격차가 있다는 분석이 나온다.

성상훈 기자 uphoon@hankyung.com