`전고체·폼팩터`로 中 배터리 넘는다

삼성SDI "안전성·상품성 탁월"
SK온 "제품다변화로 선제대응"

배터리 비교표. SK온 제공.

삼성SDI와 SK온 모두 가격경쟁력을 앞세워 점유율을 높이고 있는 중국산 LFP(리튬인산철) 배터리를 넘는 데까지는 시간이 얼마 걸리지 않을 것이라고 자신했다. 삼성SDI는 전고체 배터리의 안전성과 주행거리의 강점이 LFP 보다 뛰어나다는 점을, SK온은 다양한 폼팩터와 케미스트리의 조합으로 고객사의 요구에 대응할 수 있다는 점을 각각 강조했다.

고주영 삼성SDI 부사장은 24일 서울 한국과학기술회관에서 열린 이차전지 전문 콘퍼런스 'KABC 2024'에서 전고체 배터리의 상품성에 대해 "전고체도 극한 상황에서는 불이 나지만, LFP보다 훨씬 안전하기 때문에 상품성은 더 올라갈 것"이라고 밝혔다.

고 부사장은 "LFP는 안전하지만 크고 무거운 데다 삼원계보다는 안전한 것이지 '완전히' 안전하다고 할 수 없다"며 "전고체 배터리는 기존 가성연 액체 전해질을 고체로 바꾼 배터리여서 안전성 측면에서 더 우수하다"고 말했다.

고 부사장은 "LFP가 (중국업체와 비교해)많이 늦었지만 연구 능력과 LFP에 셀 대형화 기술력으로 빨리 따라잡을 수 있을 것"이라며 "중국의 경우 LFP 셀 한 개가 10Kg가 넘는 상황인 데다, 상용차 역시 LFP는 부피가 크고 무거워 짐을 많이 못 싣는 문제가 발생한다"고 지적했다. 그러면서 "지금은 LFP가 대세라고 얘기하지만 내연기관차(ICE)과 비교해야 한다"며 "주행거리가 달성돼 같은 주행거리라면 팩을 얼마나 작고, 가볍게 만드느냐가 핵심이 될 것"이라고 강조했다.

삼성SDI는 2027년 양산을 목표로 전기차용 황화물계 전해질 기반의 전고체 배터리를 개발 중이다. 무음극 기술 설계를 적용해 높은 에너지 밀도를 구현한다. 에너지 밀도가 높으면 팩이 가볍고 작아지는 만큼 자동차 무게가 줄어 자동차 출력이 좋아지는 상품성에 자신감을 피력한 셈이다.

고 부사장은 "다만 전고체 배터리의 관건은 가격인데 시간은 많이 걸릴 수 있다"며 "2027년 전고체 배터리를 출시하게 되면 슈퍼 럭셔리(고가) 세그먼트를 타겟으로 시작하는 반면LFP는 저가에서 고가 제품으로 올라오는 것이기 때문에 전고체 배터리에 많은 업체들이 뒤어들어 수주 경쟁이 이뤄져야 가격이 낮아지며 침투가 빨라질 것"이라고 예상했다.

이존하 SK온 연구위원(CTO)은 "LFP를 에너지 밀도를 제외하고는 안전성 측면 등에서 선호하는 경향이 있지만 하이니클에서 안전성 기술을 이미 확보한 상태"라며 "LFP는 이미 개발했고 가격 측면에서 보완할 부분을 보고 있다"고 말했다.

SK온은 이날 LFP를 포함해 화학 로드맵(Chemistry Roadmap)'을 처음으로 공개했다. LFP는 입자 크기와 코팅, 도핑 제어를 통해 저온 성능을 향상한다는 계획이다. LFP의 경우 저온 성능이 떨어지는 점도 에너지 밀도와 함게 단점으로 지적되는데 이를 극복하기 위해 개발 중이라는 것이다.

이 부사장은 "파우치형, 원통형, 각형 세 가지 폼팩터를 고려하고 있다"며 "각 폼팩터와 케미스트리별로 조합을 만들어 각 완성차 업체 요구에 맞게 대응할 계획"이라고 강조했다.

프리미엄 제품인 하이니켈(High-Ni) NCM은의 경우, 니켈 함량을 기존 60%, 80%, 83%, 88%에서 94%까지 끌어올리는 것을 개발 중이다. 미드니켈 NCM은 코발트 함량을 최소화하거나 코발트 프리로 경쟁력을 확보하는 한편 최대 4.5v로 더 높은 에너지를 제공한다는 방침이다. 이 부사장은 "과거에는 완성차 업체들이 특정 폼팩터를 선호했지만 최근 들어서는 폼팩터 다각화 전략을 취하고 있다"며 "다양한 폼팩터와 케미스트리 조합을 통해 이러한 니즈에 대응하겠다"고 했다.

박한나기자 park27@dt.co.kr