꿈의 기술 총아로 불리는 '전고체 배터리'… 상용화 어렵다는데

낮은 화재 위험성 등의 이유로 '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리가 전기차 시장에 빠르게 침투하기는 어려울 것으로 관측된다. 기술 개발이 까다롭고 비싼 원료 탓에 수익성을 확보하기 어려워서다.

25일 시장조사업체 SNE리서치에 따르면 전기차용 리튬이온배터리 공급량은 올해 687기가와트시(GWh)에서 오는 2030년 2943GWh로 4.3배 증가할 전망이다. 2030년 전기차용 배터리 시장에서 리튬이온배터리가 차지하는 비율은 95% 이상에 달하고 전고체 배터리의 침투율은 4% 정도에 그칠 것으로 예상됐다.


전고체 배터리는 폭발·발화 특성이 낮아 안전성이 우수하고 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있다는 장점이 있다. 주요 배터리 기업들이 전고체 배터리 전지에 관한 연구를 지속하고 있고 정부도 관련 연구·개발(R&D) 지원 등을 확대하는 것도 이 때문이다.

기업 투자와 정부 지원이 병행되고 있으나 전고체 배터리 전기차 실증은 오는 2030년 이뤄질 것이란 게 SNE리서치 관측이다. 전고체 배터리는 전해질 두께, 입자 응집 등 해결해야 할 기술적인 문제가 있다.

주요 소재가 고가 금속인 점을 감안, 원가 경쟁력을 확보하기도 어려운 편이다. 현재 리튬이온배터리 전해액은 킬로그램당 9달러 정도지만 전고체 배터리 중 유망한 황화물계 고체 전해질의 주원료인 황화리튬은 킬로그램당 1500~2000달러 수준이다.


전고체 배터리 생산을 위해선 높은 수준의 기술력과 안정적인 수익성 확보에 성공해야 하는 점을 고려하면 한동안 리튬이온배터리가 시장 우위를 점할 것이란 게 지배적인 시각이다.

업계 관계자는 "국내 주요 기업들이 전고체 배터리 개발을 시도하고 있으나 기술적 문제를 극복하기는 어려울 것"이라며 "수익성 문제도 있기 때문에 전고체 배터리가 보편화되는 데까지는 오랜 시간이 걸릴 것"이라고 했다.