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SK, GM과 차세대 배터리 개발 솔리드에너지에 400억원 추가 투자

  • 기사입력 2021.05.11 15:35
  • 최종수정 2021.05.11 15:36
  • 기자명 박상우 기자
SK가 차세대 배터리로 꼽히는 리튬메탈배터리 개발업체인 미국의 솔리드에너지시스템(SES)에 400억원을 투자했다.

[M오토데일리 박상우 기자] SK가 차세대 배터리 시장 공략을 강화한다.

11일 SK는 리튬메탈배터리 개발업체인 미국의 솔리드에너지시스템(SES)에 400억원을 투자했다고 밝혔다. 지난 2018년 약 300억원을 투자한 SK는 이번 추가 투자로 싱가포르 국부펀드 테마섹(Temasek), 창업자 치차오 후(Qichao Hu) CEO에 이어 3대 주주 지위를 확보했다.

2012년 미국 MIT 연구소 스타트업에서 시작한 SES는 싱가포르에 본사를 두고 보스턴과 중국 상해에서 연구소와 시험 생산 시설을 운영하고 있으며 현재 차세대 배터리로 꼽히는 리튬메탈배터리를 개발하고 있다.

리튬메탈배터리는 배터리의 4대 소재 중 하나인 음극재에 흑연 대신 금속을 사용해 에너지 밀도를 크게 높인 배터리다. 리튬이온배터리의 경우 에너지 밀도를 최대 800Wh/L까지 높일 수 있으나 리튬메탈배터리는 1천Wh/L 이상으로 높일 수 있다.

에너지 밀도가 높아지면 부피를 적게 차지하기 때문에 전기차에 더 많은 배터리를 넣어 주행거리를 크게 늘리거나 차체를 가볍게 만들 수 있다. 여기에 어떤 금속을 사용하느냐에 따라 배터리의 가격을 낮출 수 있어 전기차의 가격을 저렴하게 책정할 수 있다.

이를 높이 평가한 GM은 지난 2015년 SES에 투자를 단행, 지분 10% 이상을 확보하고 리튬메탈배터리를 함께 개발하고 있다.

지난 2018년 말에는 SK가 300억원 가량을 투자해 SES 지분 12.7%를 확보하며 창업자인 치차오 후 대표에 이어 2대 주주로 올라섰다.

이를 통해 GM과 SES는 리튬메탈배터리 관련 특허 49개를 획득하고 45개의 특허를 추가 출원했다. 또 SES는 리튬메탈배터리 관련 지적 재산권을 보유하고 있다.

이렇게 탄생한 GM-SES의 리튬메탈배터리 프로토타입이 지난 3월에 공개됐다. 이 배터리는 미국 미시건 주 워렌에 있는 GM의 글로벌 기술 센터에서 15만마일(24만km) 이상의 시뮬레이션 테스트를 받았고 이를 통해 리튬메탈배터리 개발의 난관으로 지목되는 안전성 문제를 해결한 것으로 알려졌다.

리튬메탈배터리의 에너지용량은 높지만 충전 시 리튬이 음극 표면에 쌓여 배터리 성능 저하 및 분리막 훼손을 일으키는 일명 ‘덴드라이트’(Dendrite) 현상이 발생한다는 단점이 있다.

솔리드에너지는 리튬메탈에 고체 형태의 폴리머코팅을 입히고 리튬의 덴드라이트 형성을 억제하는 고농도의 전해질을 사용해 안전성 문제를 해결했다.

주요 기업들은 덴드라이트 현상 해결 방안으로 고체 전해질을 사용하는 전고체 배터리 연구도 진행 중이지만 여러 기술적 난관으로 상용화는 물론 시제품 출시에도 오랜 시간이 걸릴 것으로 예측되고 있다.

솔리드에너지는 고체보다 구현이 쉬운 액체 전해질과 고체 코팅을 조합한 하이브리드 방식을 먼저 상용화시켜 리튬메탈 배터리 시장에서 우위를 점한다는 전략이다. 이러한 하이브리드 방식을 적용해 성공한 기업은 솔리드에너지가 처음이다.

GM과 SES는 미국 보스턴 인근에 2023년까지 리튬메탈 배터리 시험 생산 공장을 설립할 예정이며, 2025년 최종 상용화를 목표로 하고 있다. SES가 미국 증시에 상장될 경우 SK의 지분 가치가 크게 높아질 것으로 보인다.

 

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