삼성SDI, 6500㎡ 규모 'S라인' 구축 시제품 생산 계획
LG에너지솔루션, 산학협력 확대…SK온은 R&D 인프라 공격적 투자

전기차 배터리 업채들이 차새대 배터리로 꼽히는 전고체 배터리 개발에 열을 올리고 있다. [CG=연합뉴스] ⓜ
전기차 배터리 업채들이 차새대 배터리로 꼽히는 전고체 배터리 개발에 열을 올리고 있다. [CG=연합뉴스] ⓜ

[미래경제 한우영 기자] 글롭러 전기차 시장이 급성장 하면서 배터리 업계에선 차세대 전기차 배터리 시장을 선점하려는 기술 경쟁이 날이 갈수록 치열해 지고 있다.

특히 차세대 배터리 가운데 '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리는 배터리 업체들이 앞다퉈 개발에 나서며 치열한 경쟁을 예고하고 있다. 

전고체 배터리는 리튬이온배터리의 구성 요소 가운데 리튬이온의 이동을 돕는 전해질을 액체가 아닌 고체로 바꾼 배터리다. 고체 전해질 자체로 분리막 역할을 해 기존 배터리 보다 안정적이라는 장점이 있다 또한 부피당 에너지 밀도를 높일 수 있어 고용량 전기차 배터리로 적합하다는 장점이 있다.

19일 업계에 따르면 최근 독일 뮌헨에서 열린 '인터배터리 유럽 2023'에서 삼성SDI는 독자 조성의 고체 전해질 소재와 수명을 개선한 혁신 소재 기술인 '무음극 기술(Anode-less)'을 적용한 제품을 선보였다. 

삼성SDI는 올해 1분기 연구개발(R&D)에만 3000억원 넘게 투자하며 차세대 배터리 개발에 열을 올리고 있다.

삼성SDI는 상반기 수원 연구소 내 약 6500㎡ 규모의 전고체 배터리 파일럿 라인 'S라인'을 준공하고 시제품을 생산할 계획이다. S라인은 차세대 전고체 전지 제조를 위한 전용 설비로 채워질 예정으로 삼성SDI는 이를 통해 기존 업계 최고 수준의 전고체 전지 연구 성과와 더불어 생산 기술까지 단번에 확보한다는 방침이다.

LG에너지솔루션은 지난 2021년 9월 미국 샌디에이고 캘리포니아 대학(UCSD), 독일 MEET, 국가연구기관 헬름홀츠 연구소 뮌스터 지부와 ‘프론티어 리서치 랩(FRL)’을 설립해 고용량 차세대 양극재는 물론 전고체 배터리 건식 전극 공정 연구과제를 수행 중이다. 아울러 KAIST, POSTECH, 서울대학교 등 국내 명문 대학교와 손잡고 차세대 배터리를 연구하고 있다.

전기차 배터리 업채들이 차새대 배터리로 꼽히는 전고체 배터리 개발에 열을 올리고 있다. 사진은 SK온의 하이니켈 배터리 NCM9 배터리. [사진=SK이노베이션] ⓜ
전기차 배터리 업채들이 차새대 배터리로 꼽히는 전고체 배터리 개발에 열을 올리고 있다. 사진은 SK온의 하이니켈 배터리 NCM9 배터리. [사진=SK이노베이션] ⓜ

SK온도 전고체 배터리를 비롯해 차세대 기술 R&D 인프라 강화를 위해 공격적으로 투자를 확대하고 있다. 먼저 오는 2025년까지 대전 배터리연구원에 모두 4700억원을 투입해 연구원 시설을 확장하고, 차세대배터리 파일럿 플랜트를 신설할 계획이다.

내년 상반기 완공을 목표로 지난해 12월 착공한 파일럿 플랜트에는 전고체 배터리용 소재 개발을 위해 특수 환경설비를 갖춘 실험 공간과 대규모 양산 기술 확보를 위한 전고체 파일럿 생산 라인 등을 설치할 계획이다. SK온은 이를 발판으로 오는 2024년 하반기 전고체 배터리 시제품을 개발하고, 2028년에는 상용화에 돌입하겠다는 목표다.

또 SK온은 미국 전고체 배터리 선도 기업인 솔리드파워 등 해외 선진기업 투자나 유수 대학 연구진과의 협업을 통해 차세대배터리 기술력을 강화해 왔다.

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