전기차 개화기 준비하는 삼성SDI…"꿈의 배터리, 2027년 이후 상용화 기대"

머니투데이

김성은 기자

/사진=삼성SDI

삼성SDI (408,500원 ▼5,000 -1.21%)가 리튬이온 배터리 대비 안전성과 용량 측면에서 모두 개선된 것으로 평가받는 '전고체 배터리'의 상용화 시점을 예상했다. 전기차 개화기에 발맞추는 모습이다.

23일 삼성SDI는 "지난 2013년부터 모터쇼나 배터리 관련 전시회에서 중장기 전고체 배터리 기술들을 선보였다"며 "현재는 요소기술 개발단계로 상용화는 2027년 이후로 예상한다"고 밝혔다.

스마트폰, 전기자동차 등에 탑재되는 배터리는 리튬이온배터리다. 크게 양극, 음극, 분리막, 액체인 전해질로 이뤄져 있다. 전고체 배터리는 이 중 전해질을 액체에서 고체로 바꾼 것이다. 또 전고체 배터리에서는 고체가 분리막 기능까지 담당한다.

리튬이온배터리 대비 가장 큰 장점은 안전성이 높다는 것이다. 액체 전해질을 사용하면 온도 변화로 인한 배터리 팽창이나 외부 충격에 의한 누액 등 배터리 손상시 화재나 폭발 등 위험이 존재하기 때문이다.

전고체 배터리는 같은 크기 대비 용량도 높다. 폭발이나 화재 위험성이 줄기 때문에 안전성과 관련된 부품을 줄이고 그 자리에 배터리 용량을 늘릴 수 있는 활물질을 채워 에너지 밀도가 높아지기 때문이다. 전기차에 쓰인다면 한 번 충전으로 주행거리를 현재보다 더 늘릴 수 있다는 뜻이다.

업계 관계자는 "전기차가 확실한 대세가 되기 위해서는 핵심부품인 전기차용 배터리 용량을 증가시키는 것이 무엇보다 중요하다"고 설명했다.

현재까지 전고체 배터리를 상용화 시킨 곳은 없지만 전기차 개화기에 발맞춰 유수의 글로벌 기업들이 배터리 개발에 열을 올리는 중이다.

토요타가 2008년 차세대 배터리 연구소를 출범해 전고체 배터리 개발을 공식적으로 언급했었다. 독일 폭스바겐은 미국의 퀀텀스케이프와, BMW는 솔리드파워와 각각 협력해 전고체 배터리 탑재 전기차를 2025~2026년 내놓겠다는 계획을 내놨었다. 이밖에 무라타, 히타치, 교세라, 도레이, 스미토모화학 등이 개발 경쟁중이다.

한편 지난 3월 삼성전자 종합기술원은 1회 충전으로 주행거리 800km, 1000회 이상 충방전이 가능한 전고체 배터리 연구결과를 공개했다. 수명과 안전성을 높이면서 크기는 반으로 줄인 원천기술을 담은 연구내용은 글로벌 학술지 '네이처 에너지'에 게재됐다.