[M 투데이 이상원기자] 현재 전기차에 널리 사용되고 있는 리튬배터리를 대체할 차세대 배터리로 전고체배터리(solid-state battery)가 주목받고 있다.

전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체를 사용한 배터리로, 리튬이온 배터리에 필요한 전해액과 분리막을 없애고 대신 에너지밀도가 더 높은 물질을 사용할 수 있다.

때문에 리튬배터리보다 에너지 밀도가 높고 충전 시간이 훨씬 빠르며 안전성이 높고 양산화 될 경우, 가격도 30% 이상 저렴할 것으로 예상된다.

이 같은 강점 때문에 토요타자동차와 파나소닉 홀딩스, 삼성전자, 삼성SDI, LG에너지솔루션, SK온 등이 차량용 전고체 배터리 선점을 위해 경쟁을 벌이고 있다.

토요타는 2025년, 닛산자동차는 2028년 양산화를 선언했고, 배터리업체 삼성SDI는 올 상반기 중 차량용 전고체 파일럿 생산 라인을 준공, 가동을 시작한다.

하지만 아직까지 실제로 전기차에 탑재할 수 있는 전고체배터리 프로토 타입 개발을 완료한 업체는 없다.

전고체 배터리 기술에서 가장 앞서 있는 이스라엘의 스토어 닷(StoreDot)은 최근 발표한 자료에서 전고체 배터리의 양산까지는 아직 몇 가지 큰 해결과제가 남아 있다고 밝혔다.

스토어닷 드론 마이어스도르프(Doron Myersdorf) CEO는 “스토어닷과 같은 유력 배터리 개발 기업이 세계 자동차 메이커들에 대해 초급속 충전 기술의 현실적이고 과장없는 도입 로드맵을 제공하는 것은 매우 중요하다”면서 “경쟁사들이 양산화에 대한 강력한 주장을 하고 있지만, 전고체 배터리는 아직 10년 이상 걸릴 수 있는 것이 현실이며, 초급속 충전이 가능한 전기차를 개발중인 제조업체가 즉시 사용할 수 있는 솔루션이 아니다”라고 강조했다.

그는 “2028년까지 양산을 목표로 하고 있는 반고체 배터리 도입이 보다 현실적인 단계라고 생각한다”며 “이 배터리는 3분 만에 160km의 충전이 가능하다”고 밝혔다.

반고체 배터리는 전고체 배터리보다 제조 공정이 간단하고 난이도가 낮아 양산이 비교적 쉽다는 것이다.

스토어닷사는 최근 ‘100inX’라는 전략적 기술 로드맵 공개를 통해 실리콘 주체 XFC(초급속 충전), 반고체, 전고체라는 3세대 미래 기술을 소개했다.

이들 배터리는 160km까지의 주행거리를 각각 5분, 3분, 2분으로 충전할 수 있으며, 1세대 배터리는 2024년, 2세대는 2028년, 3세대는 2032년에 생산을 개시한다는 로드맵을 제시했다.

앞서 지난 2월부터 1,000사이클 이상의 충방전이 가능한 양산형 배터리 셀을 자동차업체들에 파우치형태로 제공, 테스트 중에 있다. 이는 5분 충전으로 160km까지 주행할 수 있다.

스토어닷은 내년 중으로 이 배터리 셀을 양산할 계획이다.

스토어닷과 전략적 투자나 파트너 관계를 맺고 있는 업체는 다임러AG, BP, 빈패스트, 볼보, 폴스타, 오라 일렉트릭, 삼성, TDK 및 제조 파트너사인 EVE에너지 등이다.