전고체 상용화 속도전…삼성SDI·CATL 앞서고 파나소닉 추격

삼성SDI, 휴머노이드용 전고체부터 2027년 하반기 양산
파나소닉, 4분기 산업기기용 샘플 출하…1~2년 뒤 양산
CATL, 2027년 전기차용 전고체 소규모 생산 준비

인터배터리 2026에서 선보인 삼성SDI 전고체 배터리 샘플. /삼성SDI

삼성SDI를 비롯한 글로벌 배터리 기업들이 서로 다른 제품 전략과 양산 계획을 앞세워 전고체 배터리 시장의 주도권 경쟁을 벌이고 있다.

13일 업계에 따르면 전고체 배터리 상용화 경쟁은 삼성SDI와 CATL이 생산 시점으로 제시한 2027년을 앞두고 속도를 내고 있다. 관련 기술을 선도해 온 일본에서는 파나소닉에너지가 올해 4분기 산업기기용 제품의 샘플을 출하하며 양산 준비에 나선다.

삼성SDI는 전고체 배터리의 첫 상용화 대상으로 휴머노이드 로봇을 제시하고 자체 브랜드인 '솔리드스택(SolidStack)'의 파우치형 제품을 개발하고 있다. 2027년 하반기 양산 역량을 확보한 뒤 전기차 등으로 적용 범위를 넓힐 방침이다.

솔리드스택에는 자체 개발한 고체전해질 소재와 무음극 기술이 적용돼 에너지 밀도와 안전성을 높였다. 그동안 여러 고객사에 전고체 배터리 샘플을 공급해 테스트를 진행했으며, 관련 프로젝트도 협의 중인 것으로 알려졌다.

삼성SDI가 휴머노이드용 제품으로 초기 시장을 공략한다면 파나소닉에너지는 산업기기·센서용 소형 제품부터 양산 경험을 확보하는 전략을 택했다.

파나소닉에너지는 올해 4분기 코인형·각형 전고체 배터리 샘플을 출하하고 고객사 평가를 거쳐 1~2년 안에 양산에 들어갈 방침이다. 신제품은 150℃의 고온 환경에서 평균 100시간 작동하는 내구성을 확보한 것으로 전해졌다. 이는 기존 개발품의 사용 한계 온도인 125℃보다 25℃ 높은 수준이다. 의료기기의 고온 멸균 공정으로 활용 범위가 넓어질 가능성도 제기된다.

삼성SDI와 생산 시점을 다투는 CATL은 전기차용 전고체 배터리에 집중하고 있다. 2027년 생산 물량 기준의 소규모 생산을 시작한 뒤 단계적으로 생산량을 늘릴 방침이다. CATL은 현재 자사의 전고체 배터리 기술 성숙도를 9단계 중 4단계 수준으로 평가하고 있다. 2027년 제한적인 생산은 가능하지만 제조 난도와 비용 부담으로 인해 2030년 이전에 수백만대의 차량에 공급할 수준으로 생산량을 확대하기는 어려울 것으로 보고 있다.

업계 한 관계자는 "파나소닉에너지는 산업기기용 소형 제품부터 사업성을 확인하는 전략을 택했다"며 "과거 일본 업체들이 전고체 배터리 개발에서 앞섰지만 최근 상용화 동력이 다소 약해졌다는 평가가 나오는 만큼 소형 제품을 통해 양산 경험을 먼저 확보하려는 것으로 보인다"고 말했다.

이어 "현재 전고체 배터리 상용화 경쟁에서는 삼성SDI와 CATL이 앞서 있다는 평가가 많다"며 "누가 먼저 안정적인 양산 수율과 원가 경쟁력을 확보해 고객사 공급으로 연결하느냐에 따라 시장 주도권이 갈릴 것"이라고 덧붙였다.