"꿈의 배터리" 전고체 시장 10배 성장 전망…배터리 3사 경쟁 본격화

삼성SDI 제공

차세대 '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리 시장이 향후 10배 이상 성장할 것이라는 전망이 나오면서 국내 배터리 기업들의 기술 개발과 상용화 경쟁도 본격화되고 있다.

16일 글로벌 시장조사업체 코히런트 마켓 인사이트(CMI)에 따르면 전 세계 전고체 배터리 시장 규모는 지난해 약 19억7천만달러(약 2조8천억원)에서 2032년 약 199억6천만달러(약 28조8천억원)로 확대될 전망이다. 연평균 성장률은 39.2%에 달할 것으로 예상됐다.

CMI는 전고체 배터리가 높은 안전성과 에너지 밀도를 기반으로 차세대 배터리 시장의 핵심 기술로 자리 잡을 것으로 내다봤다.

전고체 배터리는 기존 리튬이온 배터리와 달리 고체 전해질을 사용해 에너지 밀도가 높고 열과 압력에 강해 화재·폭발 위험이 낮은 것이 특징이다.

초기 시장은 가전, 웨어러블, 의료기기 등 소형 제품 중심으로 형성되지만, 기술 고도화와 수요 확대에 따라 전기차와 로봇 분야까지 적용 범위가 넓어질 것으로 예상된다. 다만 높은 생산 비용과 복잡한 제조 공정은 대량 양산의 주요 과제로 지목된다.

글로벌 시장에서는 솔리드파워, 파나소닉 등과 함께 국내 기업 중에서는 삼성SDI가 주요 기업으로 평가됐다.

국내 배터리 업계에서는 삼성SDI가 상용화 시점이 가장 빠른 것으로 평가된다. 삼성SDI는 2023년 전고체 배터리 파일럿 라인을 구축해 고객사 샘플 테스트를 진행해왔으며, 최근 BMW 및 솔리드파워와 자동차 적용 기술 검증 프로젝트도 추진하고 있다. 회사는 내년 양산을 목표로 설비 투자 확대와 상용화 준비를 진행 중이다.

LG에너지솔루션과 SK온도 전고체 배터리 개발에 속도를 내고 있다. LG에너지솔루션은 전해질 소재 기술과 고밀도 공정 개발을 통해 2029년 전기차용 전고체 배터리, 2030년에는 로봇용 전고체 배터리 상용화를 목표로 하고 있다.

SK온 제공

SK온은 2029년 상용화를 목표로 방산 분야 적용 가능성을 검토 중이며, 대전 미래기술원에 파일럿 플랜트를 구축해 황화물계 전고체 배터리와 리튬 메탈 배터리 개발을 진행하고 있다. 또 솔리드파워와 협력을 통해 셀 설계와 공정 기술 고도화를 추진하고 있다.

배터리 업계에서는 기술 난도와 비용 문제를 해결하고 상용화 시점을 앞당기기 위한 글로벌 경쟁이 더욱 치열해질 것으로 전망된다.