“LG가 걸어온 지난 30년이 곧 한국 리튬이온배터리의 역사와도 같다. 향후 30년도 업계를 선도하겠다.” (김제영 LG에너지솔루션 최고기술책임자)
“리튬이온 배터리의 한계를 뛰어넘기 위해서는 전고체 배터리가 필수적이다. 삼성SDI가 앞서 나가 시장을 이끌겠다.” (고주영 삼성SDI 부사장)
“SK온은 가장 빠르게 성장 중인 배터리 업체로, 여러 고객사로부터 기술력을 인정받고 있다. 앞으로도 업계 발전에 기여하겠다.” (이존하 SK온 부사장)
한국을 대표하는 배터리 3사가 7일 서울 강남구 삼성동 코엑스에서 열린 ‘더 배터리 콘퍼런스 2024′에서 각자 가진 비전과 기술력에 대해 발표했다. 이들은 공통으로 배터리 시장을 긍정적으로 보면서 자사가 개발 중인 제품에 대한 청사진을 제시했다.
첫 연사로 나선 김제영 LG에너지솔루션(373220) 최고기술책임자(CTO)는 “미래 배터리로 리튬황 배터리와 전고체 배터리 두 가지를 꼽고 있다”고 말했다. 리튬황 배터리는 리튬메탈과 황을 각각 음극, 양극 소재로 활용하는 배터리로 이론상 지금의 배터리보다 생산 비용이 낮으면서 에너지 밀도는 높다. 전고체 배터리는 액체 전해질을 고체 전해질로 바꾼 것으로, 에너지 밀도가 높은데 화재 위험성은 적다.
김 CTO는 “리튬황은 무게가 가볍고 에너지밀도는 높아 고고도 무인기나 도심항공교통(UAM) 등에 적용하는 방안을 생각 중”이라며 “기존 배터리보다 수명이 낮다는 문제점을 해결하기 위해 노력하고 있다”고 말했다.
전고체 배터리에 대해선 “오는 2030년 양산을 목표로 준비하고 있다”며 “조금 늦어도 제대로 된 제품을 개발하기 위해 기술적 문제점을 정확히 인지하고 해결할 것”이라고 말했다.
중저가형 제품인 미드니켈 NCM(니켈·코발트·망간)의 개발은 이미 마무리 단계에 접어들었다고 밝혔다. 그는 “미드니켈 NCM은 에너지와 성능, 안정성, 가격 등 모든 관점에서 균형이 잘 잡힌 소재”라며 “하이니켈보다 에너지 밀도는 낮지만, LFP(리튬·인산·철)와는 비교할 수 없는 수준”이라고 말했다.
두 번째 연사로 나선 고주영 삼성SDI(006400) 부사장은 전고체 배터리 업계 동향과 자사의 개발 과정에 대한 로드맵을 제시했다. 고 부사장은 “지난해 몇몇 업체가 전고체 배터리를 개발하고 탑재했다는 소식이 있었지만, 이는 액체 전해질을 폴리머 소재로 교체한 수준의 세미 솔리드(semi-solid)에 불과했다”며 “삼성SDI는 고체 전해질을 탑재한 올 솔리드(all-solid) 배터리를 개발하고 있다. 음극에도 활물질 대신 최소한의 코팅을 통해 에너지 밀도를 900와트시리터(Wh/ℓ)까지 높힐 것”이라고 말했다.
삼성SDI는 지난해 3월 전고체 배터리 파일럿 라인을 구축했고, 12월에는 시제품 샘플을 생산해서 3곳의 완성차 업체에 제출했다. 올해는 고객사들과 협업해 다양한 형태의 샘플을 개발하며 테스트할 계획이다.
고 부사장은 “올해 상반기 중 양산 라인에 대한 투자 규모가 결정될 것”이라며 “양산에 필요한 공급망 구축에 대한 논의도 진행하고 있다”고 밝혔다.
마지막 연사로 나선 이존하 SK온 부사장은 자사가 강점을 가진 급속 충전 기술에 대해 강조했다. SK온의 어드밴스드 SF(Super Fast) 배터리는 셀 용량의 10%에서 80%까지 18분 만에 충전이 가능하다. SK온은 ‘2024 인터배터리 어워즈’에서 급속충전 최고혁신상, CES 2023 최고혁신상 등을 수상했다.
그는 “SK온은 7분 만에 급속충전이 가능한 수준까지 기술을 개발했지만, 전기차용 충전기 기술이 함께 높아져야 상용화가 가능할 것으로 본다”고 말했다. 이어 “오는 2030년에 10분 만에 급속충전이 가능한 제품을 내놓을 계획”이라며 “충전 시간이 9분 이하로 내려가면 배터리 에너지밀도가 감소하기 때문에, 10분을 기술적 천장으로 보고 있다”고 덧붙였다.
중저가형 배터리에 대해서는 코발트 프리(co-free), LFP 등을 개발하고 있다고 언급했다. 이 부사장은 “삼원계와 비교해 중저가형 배터리의 단점으로 꼽히는 에너지 밀도나 저온 성능 등을 높이는 방안을 강구해 적용하고 있다”고 말했다.