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‘게임체인저’ 전고체 배터리 스타트 끊은 토요타..삼성SDI와 韓日전 예고

오수진 기자 승인 2021.09.09 15:15 의견 0
토요타 LQ [자료=토요타]

[한국정경신문=오수진 기자] 토요타가 ‘게임체인저’로 불리는 전고체 배터리의 첫 스타트를 끊는다. 그 뒤를 삼성 SDI가 맹추격하면서 배터리 시장서 치열한 한일전이 전망된다.

9일 업계에 따르면 토요타는 지난 7일 자사 유튜브 채널에서 세계 최초로 전고체 배터리가 탑재된 차량을 공개했다. 지난 2017년 도쿄올림픽에서 전고체 전지가 탑재된 실험용 차를 공개하겠다던 선언을 보여준 것이다.

토요타는 하이브리드 차량부터 이 전고체 배터리를 투입할 계획이다. 토요타는 전 세계에서 가장 앞선 전고체 기술을 확보했다고 평가받고 있다.

전고체 배터리는 그야말로 ‘꿈의 배터리’다. 안정성, 주행거리, 빠른 충전 고루 갖췄다. 그렇기에 배터리 시장 판도를 바꿀 수 있는 ‘게임 체인저’다. 그동안 전기차 배터리가 화재를 일으켰던 것은 양극과 음극 사이에 있는 전해질이 액체로 되어있어서다. 이 전해질을 고체로 바꾼 것이 전고체 배터리다.

또한 리튬이온배터리와 달리 고체 전해질이 양극과 음극을 오가는 매개체 역할과 분리막 역할까지 대신해 양극과 음극, 전해질로만 이뤄져있다. 따라서 화재 및 폭발사고에서도 안전하며 높은 에너지밀도를 갖춰 주행거리도 늘릴 수 있다.

모빌리티 커뮤니케이션 담당 시로 타치모토 부사장은 “토요타가 테스트 주행을 통해 수집한 성능데이터를 기반으로 지속적으로 배터리를 개선해 나가고 있다”며 “전고체 배터리가 장착된 차량의 번호판 등록을 획득하고 주행테스트를 했다”고 밝혔다.

토요타의 양산시기 목표는 2025년이다. 하지만 업계에서는 이 시기를 맞춘다 하더라도 대량 생산할 수 없을 것으로 내다봤다.

삼성SDI는 세계 최초로 전고체 배터리를 상용을 목표로 맹추격중이다. 국내에서 전고체 배터리 개발에 가장 앞서고 있으며 전세계에서는 토요타 다음으로 많은 국제 특허를 보유하고 있다. 상용화 목표 시점은 2027년이다. 전세계 특허권 동향을 살펴보면 일본의 점유율이 76%이며 그 뒤로 한국 7%, 유럽 6%, 미국 5%, 중국 4%다. 일본의 점유율 대부분은 토요타와 파나소닉이다.

장혁 SDI 부사장은 “리튬이온 전지가 세상에 나온 지 30년이 됐고 2030년 400조 시장 이상이 예측되고 있다”며 “삼성SDI는 기술 한계 도전을 통해 완전히 안전한 전고체 배터리 개발의 선두주자가 되겠다”고 말했다.

현재 삼성SDI는 삼성종합기술원, 일본삼성연구소(SRJ)와 함께 전고체 배터리를 연구하고 있다. 은-탄소 나노입자 복합층(Ag-C Nanocomposite Layer)을 적용한 '석출형 리튬음극 기술'을 세계 최초로 개발했다.

이 Ag-C 두께는 두께가 5μm(마이크로미터)에 불과하며 양극 두께를 줄이고 에너지 밀도를 높일 수 있다. 배터리에 적용할 시 1회 충전으로 최대 800km를 달릴 수 있으며 1000회 이상 충전이 가능해진다.

최근에는 전기차 배터리 로드맵을 공개했다. 삼성SDI는 지난 7일부터 열린 제8회 국제전기자동차엑스포에서 2027년 8세대부터 전고체 배터리를 선보이겠다는 전기차용 셀 기술 로드맵을 선보였다. 2023년 6세대, 2025년 7세대, 2027년 8세대 배터리를 공개할 예정이다.

삼성SDI는 8세대 전고체 배터리는 1회 충전 시 주행거리가 900km 이상에 이를 것으로 보고 있다.

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