“전고체배터리 등장 시 리튬배터리·수소차 종언”
“전고체배터리 등장 시 리튬배터리·수소차 종언”
  • 이상복 기자
  • 승인 2019.09.19 00:40
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대한전기협회 주최 'FUTURE e 포럼’서 손지우 SK증권 연구원 경고
"에너지밀도 해결할 게임체인저…안된다고 하기보다 공부대비해야"
▲전기차 볼트에 장착된 리튬이온배터리팩
▲전기차 볼트에 장착된 리튬이온배터리팩

[이투뉴스] 장거리 주행이 가능한 전고체배터리(All Solid State Battery) 양산이 본격화 되면, 전기차와 ESS(에너지저장장치)시장을 과점하고 있는 리튬배터리는 물론 수소차 시장까지 큰 타격을 입게 될 것이란 경고가 나왔다. 현재 전고체배터리는 도요타·파나소닉 등 일본기업이 상용화를 주도하고, 리튬배터리와 수소차는 삼성SDI·LG화학·SK이노베이션 등 2차전지 기업과 현대차 등 국내기업이 시장을 이끌고 있다.

손지우 SK증권 리서치센터 연구원은 18일 이훈 국회의원실·여시재·대한전기협회 주최로 국회의원회관에서 열린 ‘FUTURE e(에너지) 포럼’ 기조발제에서 “전고체배터리는 리튬배터리 에너지밀도를 해결할 게임체인저(Game Changer)”라면서 “(전고체가)리튬배터리 수율을 따라 잡으면 사실상 수소차와 리튬배터리는 종언을 고하게 될 것”이라며 이같이 밝혔다.

에너지밀도가 월등한 전고체전지 상용화가 리튬배터리 시장과 수소차 시장 재편이나 소멸을 촉발하게 될 것이란 분석이다. 손 연구원에 따르면, 리튬배터리의 이론적 에너지밀도 한계는 kg당 최대 300Wh이며, 현재 kg당 250Wh에서 추가밀도를 높이지 못하고 있다.

전기차의 단점으로 지적되는 주행거리 한계를 리튬배터리로 극복하려면 배터리 용량을 늘려 장착하는 방법 밖에 없다. 주행가능거리가 긴 전기차로 알려진 GM의 볼트 EV에 탑재된 60kWh 배터리 무게가 435kg에 달하는 이유다. 반면 전고체배터리는 전해질과 양극재 및 음극재가 모두 고체인데다 분리막이 없어 리튬배터리 대비 에너지밀도가 2배 수준(kg당 약 500Wh)이다. 또 고체라 온도변화나 외부충격에 따른 위험이 낮다. 리튬배터리는 내부온도가 급격히 상승할 경우 전해액 기화·팽창으로 화재가 발생하기도 한다.

전고체전지를 전기차에 적용하면 리튬배터리 전기차는 물론 수소차를 능가할 안전성 확보와 주행거리 개선이 가능하다는 얘기다. 하지만 리튬이온배터리를 양산하는 국내 전지업계는 전고체전지 상용화 전망을 대체로 밝지 않게 보고 있다. 전고체가 기술적 난관을 뛰어넘어 리튬수준의 경제성을 확보하기까지는 앞으로 상당시간이 소요돼 당분간은 리튬배터리 독주체제가 유지될 것으로 판단하는 분위기다.  

전문가들은 우려의 목소리를 내고 있다. 일본 자동차회사인 도요타와 전지업체인 파나소닉이 내년 양산을 목표로 이미 전고체전지 합작공장을 건립하고 있고, 중국 일부기업도 2020년 전후로 생산을 공언하고 있기 때문이다. 손지우 연구원은 "도요타와 파나소닉 합작공장은 2017년부터 이미 기술개발팀이 물러나고 양산팀이 들어선 상황"이라며 "도요타 발표이기에 더욱 유의미하다. 특허 보유건수는 압도적으로 많다"고 강조했다.

그러면서 “지금까지 배터리와 전기차 시장은 거리문제로 소형은 전기차가, 대형은 공간부담이 없는 수소차가, 그 사이는 하이브리드가 각각 차지하는 형태였다”며 “하지만 전고체배터리가 나오면 완전히 달라질거다. 물론 (상용화가)될지 안될지는 아직 모른다. 무조건 안된다고 하기보다 어떻게 가능할지 공부하고 준비하는 게 맞다. 서둘러 배우거나 따라잡아야 한다”고 역설했다.

이상복 기자 lsb@e2news.com

▲손지우 SK증권 연구원이 포럼에서 발제하고 있다.
▲손지우 SK증권 연구원이 포럼에서 발제하고 있다.

 



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