[자동차 산업] 토요타, 전고체 배터리 전기차 프로토타입 공개

 토요타에서 전고체배터리 프로토타입을 공개하였다. 내연기관이 더 오래갈거라고 예측한 이 회사는 현 리튬이온계 배터리 경쟁에서 뒤쳐지자 아얘 전고체배터리 선점을 목표로 잡았다. 상용화에는 시간이 아주 오래걸릴 것이라고 하지만 토요타에서 출시시기를 끌어당긴다면 경쟁업체들도 더 공격적으로 투자할 듯. 

 

 우리나라에서는 전고체배터리에 대해 삼성SDI가 가장 적극적인데 개발완료 시점을 2025년, 상용화시점을 2027년 목표로 하겠다고 선언 및 전고체배터리에 연구개발 역량을 집중하고 있다고 한다. 때문에 리튬이온계 배터리 물량 증설을 미적거리고 있는데 이는 LG화학/SK이노베이션과 정반대의 모습. 

 

 왜 지금도 잘 쓰고있는 리튬이온배터리 버리느냐? 화재위험에 따른 잠재적인 리콜 리스크, 그리고 기술진입장벽이 비교적 낮아 중국업체에 잠식당할 수 있다는 점이 핵심이겠다. 토요타와 삼성 SDI는 이 부분을 인지하고 현재의 리튬이온배터리에 대한 투자를 최소화하는 모습이 아닌가 싶다. 

 

 어찌되었건 토요타가 전고체배터리 프로토타입을 공개한 이상 쉽사리 포기하는 모습을 보이지는 않을것이다. 그리고 토요타는 전기차시장으로의 전환에서 아주 많이 뒤쳐져버렸기 때문에 이 전고체배터리에 사활을 걸 것. 배터리시장의 게임체인저가 될 지 지켜볼만 하겠다. 

 

 주식얘기를 좀 하면, 전고체배터리의 상용화가 앞당겨진다면 관련주를 미리 선점하는것도 중요하겠다. 양극재와 음극재는 크게 변동이 없지만 전해질은 액체에서 고체로 바뀌어야한다. 우선 전해질 관련주로 이수화학, 씨아이에스, 일진머티리얼즈, 천보, 솔리비스(비상장)이 있는데, 씨아이에스와 솔리비스가 눈에 들어온다. 다만 우선 삼성SDI가 상용화 시점을 2027년으로 잡았고, 이보다 앞 당긴다고 아직 몇년이나 더 남았다. 때문에 관련 이슈를 살펴보며 조금씩 천천히 사모으는것도 좋겠다는 생각. 

 

인재 찾으랴 기술 확보하랴… 전고체車 등장에 바빠진 배터리·소재 업계

입력2021.09.13. 오전 6:01

이윤정 기자

 

日 도요타, 전고체 배터리 프로토타입 자동차 공개
SK이노·삼성SDI, 전고체 배터리 R&D 인력 채용
고체 전해질 양산 기술력 확보 위한 경쟁도 치열

일본 도요타자동차가 세계 최초로 전고체 배터리를 장착한 전기차를 공개하는 등 차세대 배터리 경쟁이 치열해지고 있다. 지금 전기차에 쓰이는 리튬이온 배터리에서 전고체 배터리로 진화할 경우 핵심 소재인 분리막은 사라지고 들어가는 원료와 이들의 배합 방식도 달라진다. 배터리·소재 기업들은 아직 전고체 배터리 상용화까진 시간이 많이 남았다고 보면서도 주도권을 차지하기 위해 인재·기술 확보에 총력전을 펼치고 있다.

전고체 패권 노리는 日… 인재 찾는 배터리 기업들

13일 배터리 업계에 따르면 SK이노베이션(096770)은 지난달부터 차세대 전고체 배터리 셀을 개발하는 연구개발(R&D) 경력사원의 수시 채용을 진행 중이다. 배터리 분야에서 2년 이상 근무한 이들을 대상으로 하는 이번 채용은 전고체 배터리 소재 개발 경험, 연료전지(SOFC) 전해질 개발 경험이 있는 이들을 우대한다. SK이노베이션 관계자는 “배터리 연구조직 내 차세대 배터리만 연구하는 조직을 따로 마련해둔 상황”이라고 말했다. 삼성SDI(006400)도 전고체 전지 개발 연구가 가능한 경력·박사급 인력을 채용 중이다.

전고체 배터리는 양극과 음극 사이 전해질을 고체로 만든 배터리다. 액체 전해질을 쓰는 리튬이온 배터리의 경우 양극과 음극 사이에 접촉을 방지하는 분리막이 들어가는데, 전고체 배터리는 고체 전해질이 분리막 역할까지 대신한다. 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도가 높고 충격과 화재에 강하다는 것이 장점이다. 충전 시간이 짧아지는 것은 물론, 완충 시 주행거리가 현재 2배 수준이 800㎞ 이상도 가능하다.

 

전고체 배터리는 ‘꿈의 배터리’라 불릴 만큼 상용화 시기가 늦을 것으로 예상됐다. 그러나 최근 도요타가 전고체 배터리를 탑재한 전기차 모습을 공개하면서 분위기가 달아올랐다. 도요타는 지난 7일 자사 유튜브 채널에 차량이 달리는 영상을 올리고 “세계 최초의 전고체 배터리 장착 프로토타입 자동차이며, 정식으로 번호판을 받았다”고 알렸다. 이날 도요타는 전고체 배터리를 2020년대 전반에 상용화한다는 기존 계획을 재확인했다. 국내 배터리 기업의 경우 삼성SDI가 2025년 전고체 배터리 개발을 완료해 2027년에 상용화한다는 계획이다. LG에너지솔루션은 2027년 이후, SK이노베이션은 2030년 이전 각각 상용화 목표를 세웠다.

배터리 업계 관계자는 “일본의 경우 현재 전기차에 쓰이고 있는 리튬이온 배터리 분야에서 한국, 중국에 뒤쳐진 상황”이라며 “도요타는 리튬이온 배터리에서 격차를 줄이려고 애쓰기보다는, 차라리 그 다음 단계인 전고체 배터리에서 승부를 보려는 듯 하다”라고 말했다. 또다른 업계 관계자는 “배터리 패권을 계속 유지하고 더 나아가기 위해선 지금부터 전고체 배터리 등 차세대 배터리에 공격적으로 투자해야 한다”며 “인재와 기술 확보는 계속 진행될 것”이라고 말했다.

SKIET, 전고체 기업 M&A 관측… 고체 전해질은 가격·양산 능력이 관건

전고체 배터리는 리튬이온 배터리와 소재, 원료가 다르다. 전고체 배터리에는 양극과 음극을 분리해 화재를 막아주는 분리막이 아예 들어가지 않기 때문에 관련 기업들의 타격이 불가피하다. SK이노베이션의 분리막 자회사 SK아이이테크놀로지(361610)는 이같은 위험을 극복하기 위해 차세대 배터리 소재 및 전고체 배터리 소재로 사업을 확장할 계획이다. 이를 위한 인수·합병(M&A)도 가능할 것이란 관측이 나온다. 최근 분리막 사업 재진출을 선언한 LG화학(051910) 역시 전고체 배터리에 적용할 수 있는 단입자 양극재(양극재 금속을 하나의 입자로 구성한 것) 개발에 착수하는 등 제품 포트폴리오를 늘려가고 있다.

 

 

SK아이이테크놀로지(SKIET)의 증평 분리막공장 설비./SK이노베이션 제공

액체 상태에서 고체 상태로 바뀌어야 하는 전해질의 경우 상황이 더 복잡하다. 먼저 원료부터 달라지는데, 이 원료를 만드는 기술이 필요하다. 전고체 배터리 종류 중 상용화 가능성이 가장 높은 황화물계 전고체 배터리는 황화리튬, 황화인, 염화리튬으로 된 전해질이 들어가야 한다. 이중 황화리튬이 70~80%로 대부분을 차지한다. 전고체 배터리용 고체 전해질 전문 기업 ‘솔리비스’의 신동욱 대표는 “황과 리튬이 구하기 어려운 원료는 아니지만, 이 원료를 배합한 황화리튬을 생산하는 업체가 거의 없다”며 “수요가 이제 막 늘어나는 상황이다보니 가격도 굉장히 높은 상황”이라고 말했다. 일본 소재 업체인 이데미츠코산이 황화리튬을 만들고 있고, 국내에서는 한국전자기술연구원(KETI)과 삼성SDI, 현대차(005380), 이수화학(005950)이 국책 과제 수행을 통해 황화리튬 저가화 연구를 진행 중이다.

고체 전해질을 양산할 수 있는 기술력을 확보하기 위한 경쟁도 치열하다. 지난해 KETI로부터 황화물계 고체 전해질 소재 기술을 이전받은 씨아이에스(222080)는 최근 고체 전해질 생산 능력을 증설한다며 대구 공장 부지를 매입했다. 최근 시리즈A 투자로 45억원을 유치한 솔리비스는 올해 안에 글로벌 2차전지 기업과 주요 자동차 생산기업에 샘플을 공급하고, 파일럿 생산라인 공장 건설에 착수할 계획이다. 일진머티리얼즈(020150)는 이르면 2023년 전북 익산공장에 고체 전해질 생산 라인을 구축한다는 목표를 제시했다. 전해질 생산 업체 천보(278280) 역시 다른 2차전지 소재 회사들과 함께 고체 전해질 개발을 위한 국책 과제를 수행 중이다.

다만 전고체 배터리 양산이 시작된다 해도 상당 기간은 기존의 리튬이온 배터리가 주류를 이룰 것이란 전망이 나온다. 배터리 소재 업계 관계자는 “리튬이온 배터리의 경쟁력은 지속적으로 개선되고 있다”며 “전고체 배터리가 상용화되더라도 기존 리튬이온 배터리 대비 설비 투자, 가격 경쟁력 등에서 단숨에 우위를 점하기는 어려워 향후에도 상당 기간 리튬이온 배터리가 주류를 차지할 것으로 보인다”라고 말했다.

 

이윤정 기자 fact@chosunbiz.com

 

출처1: https://n.news.naver.com/article/366/0000760779?cds=news_edit