전고체 배터리 스택 프로토타입 [도요타자동차 제공]

[헤럴드경제=원호연 기자]차세대 전기차 배터리로 각광 받고 있는 전고체 배터리가 이르면 2025년 상용화돼 오는 2030년이면 전기차 배터리 시장의 10%를 차지할 것으로 전망됐다. 전기차 시장에서 뒤처지며 전고체 배터리 기술에 사활을 걸었던 일본 도요타자동차가 기술 개발에 가장 앞섰다는 평가가 나온다.

17일(현지시간) 파이낸셜타임스(FT) 보도에 따르면 폭스바겐, 메르세데스-벤츠 등 유럽 자동차 브랜드가 사용하는 배터리의 양극재를 공급하는 배터리 소재 업체 유미코어(Umicore)의 마티아스 미드라이히 최고경영자(CEO)는 2030년까지 전고체 배터리가 전세계 전기차 배터리 시장의 10% 이상을 차지할 것으로 예상했다.

배터리의 양극과 음극 사이에서 전류를 통과시키는 전해질을 액체로 사용하는 현재 리튬 이온 배터리와 달리 전고체 배터리는 고체 전해질을 사용한다. 리튬 이온 배터리에 비해 에너지 밀도가 높고 안정성이 높아 주행거리는 늘어나고 폭발 가능성은 낮아진다. 다만 리튬이온 배터리에 비해 가격이 400배 이상 비싸 상용화에 어려움을 겪어왔다.

미드라이히 CEO는 “도요타 자동차 등 일본 자동차 제조업체와 CATL 등 중국 배터리 제조업체의 전고제 상업 개발이 지난 6~9개월 동안 가속화되고 있다”면서 “양산 첫 단계는 2025년에서 2027년 사이에 시작될 것”이라고 설명했다.

이같은 전망은 최근 SNE리서치가 2030년 전고체 배터리의 시장 침투율을 4%로 전망한 것과 비교하면 훨씬 빠른 확산 속도다.

리튬 광산 업체 앨버말의 글렌 메르펠드 최고기술책임자(CTO) 역시 “2020년대 중반에 초기 세대의 전고체 배터리를 출시하려는 움직임이 있다”며 “자동차 제조업체들이 향후 몇 년 내 전고체 배터리를 장착한 차량을 출시할 것”이라고 말했다. 그러면서 “당초 업계에서는 전고체 배터리 기술이 2030년대 까지 발전할 가능성이 낮다는 것이 일반적인 통념이었지만 현재 상황으로 보면 2020년대 후반에 이르면 전고체 배터리가 시장에서 상당한 견인력을 발휘할 것”이라고 부연했다.

전고체 배터리 개념도. [LG에너지솔루션 제공]

하이브리드 기술의 강자로 꼽혔던 도요타 자동차는 1990년부터 전고체 배터리 연구를 시작했다. 관련 특허도 1000개 이상 보유했다. 당초 도요타 자동차는 2027년을 전고체 배터리 상용화 시점으로 내세웠다. 2025년 상용화에 성공한다면 2년이나 크게 앞당기는 셈이다.

이외에도 파나소닉, 이데미스코산, 산요 등 일본 업체들이 전고체 배터리 특허를 다수 보유했다. 일본 자동차 업계는 이같은 기술력을 발판 삼아 리튬 이온 배터리를 전기차 시장에서 뒤처진 대신 전고체 배터리 전기차로 바로 뛰어넘겠다는 전략을 세우고 있다.

국내 배터리 3사도 2020년대 말까지 전고체 배터리 양산을 예고했다. LG에너지솔루션은 2026년 고분자계, 2027년 황화물계 전고체 배터리 양산을 예고했다. 삼성SDI는 2027년, SK온은 2020년대 말쯤 황화물계 전고체 배터리를 양산할 계획이다.