고체 전지 생산 경쟁이 글로벌 기술 궤도로 복귀

전기 자동차(EV) 산업에 혁명을 일으킬 것으로 기대되는 기술인 고체 배터리를 개발하기 위한 글로벌 경쟁이 자동차 제조업체와 배터리 기술 기업 모두에서 강력한 움직임을 보이고 있습니다.

오랫동안 상업적 꿈으로 여겨졌지만, 일련의 새로운 발표로 인해 고체 배터리가 이번 10년 안에 대량 생산에 들어갈 것이라는 희망이 다시 불붙었습니다.

리서치 회사인 Rho Motion(영국)에 따르면, 최근 전환점은 중국 자동차 제조업체인 니오(Nio)와 IM 모터스(IM Motors)가 2024년 말 산화물 기술 기반 반고체 배터리를 사용하는 모델을 출시한 데서 비롯되었습니다. 이후 폭스바겐, 메르세데스-벤츠, 스텔란티스, BYD, 닛산, 토요타 등 여러 대기업이 고체 배터리 개발 및 상용화 계획을 가속화했으며, 목표 시기는 주로 2027~2028년입니다.

고체 전지는 기존 리튬 이온 배터리에 사용되는 액체 전해질 대신, 일반적으로 세라믹 소재인 고체 전해질을 사용합니다. 이론적으로 이 기술은 높은 에너지 밀도, 빠른 충전 성능, 향상된 안전성, 그리고 장기적인 제조 비용 절감 가능성 등 여러 장점을 제공합니다. 또한, 고체 전지는 서구 제조업체들이 배터리 공급망을 현지화하여 중국 시장에 대한 의존도를 낮추는 데 도움이 될 것으로 예상됩니다.

그러나 이 기술은 여전히 많은 기술적 및 비용적 어려움에 직면해 있습니다. 오늘날 흔히 발생하는 문제로는 충전 중 부풀어 오르는 현상, 여러 번 사용 후 성능 저하, 그리고 기존 배터리보다 몇 배나 높은 생산 비용 등이 있습니다.

이러한 맥락에서 일부 회사는 생산 가능성을 유지하면서도 안전성과 에너지 밀도의 초기 이점을 활용하기 위해 고체 전해질과 액체 전해질을 결합한 반고체 배터리라는 중간 경로를 선택합니다.

Rho Motion의 연구 책임자인 이올라 휴즈는 "반고체 배터리는 진정한 고체 기술로 가는 실용적인 브리지 솔루션이지만, 성능과 소형화 측면에서 아직 완전한 잠재력을 달성하지 못했습니다."라고 말했습니다.

BMW, 메르세데스, 스텔란티스 등 서구 자동차 제조업체들이 팩토리얼 에너지 등의 기술 기업과 협업을 통해 연구를 강화하는 반면, BYD, CATL 등 아시아 배터리 대기업들은 대규모 생산 경험을 바탕으로 유리한 입장에 있는 것으로 평가된다.

닛산은 2028년까지 고체 배터리를 상용화한다는 계획을 고수하고 있지만, 시장 준비 상황에 따라 투자 규모를 결정하는 데 신중하다고 밝혔습니다.

기대감이 높아지고 있지만, 많은 전문가들은 기술적 장벽이 아직 완전히 해결되지 않았다고 경고하고 있으며, 현재 배터리 기술은 고체 배터리의 잠재력을 가릴 만큼 획기적인 발전을 이루고 있습니다.

Fastmarkets의 배터리 소재 분석가인 코너 왓츠는 폭스바겐이 지원하는 퀀텀스케이프와 같은 프로젝트의 지연으로 시장의 신뢰가 떨어졌지만, CATL과 BYD와 같은 주요 배터리 제조업체는 새로운 리튬 이온 인산염(LFP) 배터리와 초고속 충전 시스템으로 획기적인 발전을 이루고 있다고 말했습니다.

4월, CATL은 단 5분 충전으로 차량 주행거리를 520km까지 늘릴 수 있는 LFP(고속 충전) 배터리 개발에 성공했다고 발표했습니다. BYD 또한 이에 앞서 자체 초고속 충전 시스템을 발표하여 단시간 내에 전기차 주행거리를 크게 늘렸습니다.

회의적인 시각에도 불구하고, 대부분의 전문가는 고체 배터리가 전기 자동차의 미래에 중요한 역할을 할 것이라는 데 동의합니다. 특히 효율성을 높이고 생산 비용을 최적화해야 할 필요성이 점점 더 커지고 있는 상황에서 더욱 그렇습니다.

전문가들은 2027년에서 2030년대 초 사이에 고체 배터리가 최초로 제한적으로 시장에 적용될 것으로 예상하며, 이는 주로 고급 차량이나 엔지니어링 시험 단계에 적용될 것으로 예상합니다. 대량 생산 확대는 비용 절감, 내구성 향상, 그리고 글로벌 소비자 시장의 수용 여부에 달려 있습니다.

(TTXVN/베트남+)

출처: https://www.vietnamplus.vn/cuoc-dua-san-xuat-pin-the-ran-tro-lai-duong-dua-cong-nghe-toan-cau-post1051122.vnp