LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 국내 주요 배터리 기업들이 전기차 캐즘(일시적 수요 둔화)과 시장 불확실성 확대로 어려움을 겪고 있다. K-배터리 업체들은 '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리에 승부를 걸고 있지만 이미 글로벌시장의 주도권을 다투고 있는 중국의 기술추격도 매서워 개발에 가속도가 필요한 상황이다.

26일 업계에 따르면 배터리는 양극재, 음극재, 전해질, 분리막으로 구성되는데, 전고체는 전해질이 액체가 아닌 고체로 이뤄진 배터리를 말한다. 기존 액체 전해질의 경우 양극과 음극 사이의 이온이 잘 움직일 수는 있지만 가연성 때문에 화재 위험이 존재했다. 전고체 배터리는 안정성과 에너지밀도, 출력이 기존 배터리 보다 뛰어나다. 현존 전기차의 큰 취약점으로 꼽는 화재 위험도 낮아지고 주행거리는 늘어나 성능이 지금보다 월등히 향상될 수 있다. 상용화 양산에 성공하면 전기차·배터리 생태계의 판도를 바꿀 수 있는 '게임체인저'가 될 수 있다는 평가다.

국내 배터리 기업 중에는 삼성SDI가 전고체 배터리 상용화에 가장 빠르게 근접하고 있다. 지난 2023년 3월 업계 최초로 수원에 있는 SDI 연구소 내 전고체 배터리 파일럿 라인(S라인)을 구축해 같은해 6월부터 시제품 생산을 시작했다.

올해 초 열린 'CES 2025'에서는 독자적인 무음극 기술로 업계 최고 수준의 에너지 밀도를 구현한 차세대 배터리인 전고체 배터리도 선보이기도 했다. 다음 달 국내 최대 규모의 배터리 산업 전문 전시회 '인터배터리 2025'에서는 전고체 배터리의 개발 현황도 소개할 예정이다. 삼성SDI는 오는 2027년 전고체 배터리를 상용화한다는 목표다.

LG에너지솔루션은 최근 전고체 배터리의 충전 속도를 10배 높일 수 있는 기술 개발에 성공해 2030년 이전 상용화를 목표로 잡았다.

SK온은 고분자·산화물 복합계와 황화물계 등 두 종류의 전고체 배터리를 개발 중이다. 각 2025년과 2026년에 파일럿 시제품을 생산하고, 2028년과 2029년에 상용화 시제품을 생산하겠다는 목표다.

다만 중국 기업들의 매서운 추격에 양산시기를 목표보다 앞당겨여야 한다는 의견이 나오고 있다.중국 전기차 제조업체 BYD는 오는 2027년 황화물계 전고체 배터리 시험에 돌입한 뒤 2030년을 기점으로 전기차에 대량으로 탑재한다는 계획을 발표했다. 고급형 전기차부터 순차적으로 탑재 차량을 늘려 오는 2032년에는 대부분 차량에 사용한다는 목표다.

세계 최대 배터리기업 중국 CATL 역시 오는 2027년 전고체 배터리 소량 생산을 목표로, 전고체 배터리 전문 연구개발(R&D) 인력을 1000명 이상으로 확대했다.

업계 관계자는 "한국 기업들이 현재로써는 전고체 배터리 개발에 우위를 가져가고 있지만, 지난해 중국 정부가 전고체 배터리 개발을 위해 우리 돈 약 1조2000억원을 투자하겠다고 밝히면서 연구속도가 빨라지고 있어 국내 배터리 업체들 역시 시장을 선점하기 위해서는 개발과 양산에 속도를 올려야 한다"고 지적했다. 이어 "원가 절감 및 대량 생산 체제를 구축하는 것이 가장 중요해 우리 정부의 꾸준한 R&D 비용 투자가 필요하다"고 말했다.