‘꿈의 배터리’로 불리던 전고체 배터리가 현실 문턱을 넘고 있다. 중국 주요 완성차 업체들이 1300㎞ 이상의 주행거리를 구현하는 전고체 배터리 탑재 전기차를 조만간 선보이겠다고 경쟁적으로 선언하면서, 글로벌 배터리 업계의 패권 경쟁이 새로운 국면에 접어들었다.
이는 단순한 주행거리 연장을 넘어서는 의미를 지닌다. 전고체 배터리는 액체 전해질을 고체 전해질로 대체해 화재 위험을 근본적으로 차단하고, 에너지 밀도를 획기적으로 높이는 차세대 기술이다. 전기차 대중화의 최대 걸림돌이었던 ‘주행 불안’과 ‘화재 공포’를 동시에 해소할 수 있는 게임 체인저로 평가받는다.
중국, 1500㎞ 주행거리 선언…스펙 경쟁 가열
중국 둥펑자동차는 올해 초 극한 저온 환경에서 전고체 배터리 프로토타입 테스트를 시작했다. 이 배터리는 에너지 밀도 350Wh/kg을 갖추며, 중국 CLTC 기준 1000㎞ 이상의 주행거리를 제공한다고 밝혔다.
창안자동차는 한층 더 공격적이다. 에너지 밀도 400Wh/kg의 ‘골든 벨’ 전고체 배터리로 CLTC 기준 1500㎞ 이상을 구현하겠다고 선언하며, 2026년 3분기 말 이전 시험 설치를 예고했다.
또한 체리자동차는 지난해 10월 에너지 밀도 최대 600Wh/kg의 고체 배터리 프로토타입을 공개해 업계를 놀라게 했으며 역시 CLTC 기준 1500㎞ 이상을 목표로 2027년 양산 시장 진입을 계획하고 있다.
여기에 글로벌 배터리 1·2위 기업인 BYD와 CATL도 2027년부터 전고체 배터리 소규모 생산에 돌입할 방침이다. 중국 전체가 전고체 배터리 상용화를 국가 전략 과제로 밀어붙이는 형국이다.
메르세데스-벤츠 1200㎞ 실증…한국도 추격 태세
서방 진영도 가만히 있지 않다. 메르세데스-벤츠는 지난해 9월 미국 전고체 배터리 전문 기업 팩토리얼 에너지가 공급한 셀을 탑재한 개조형 EQS로 1200㎞ 이상 주행에 성공했다.
팩토리얼 에너지의 시유 황 CEO는 “이르면 2027년부터 전고체 배터리가 전기차에 적용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 팩토리얼은 현재 메르세데스-벤츠, 스텔란티스, 현대차·기아 등과 차세대 배터리 기술을 공동 개발 중이다.
국내 배터리 3사도 상용화 로드맵을 구체화하고 있다. 삼성SDI는 2027년 하반기 상용화를 목표로 에너지 밀도 700Wh/L의 각형 전고체 배터리를 개발 중이며, BMW와 협력하고 있다.
SK온은 기존 2030년 목표를 2029년으로 앞당겼고, 포스코퓨처엠은 팩토리얼과 공동 개발을 통해 올해 안에 상용화 단계에 진입한다는 계획이며 LG에너지솔루션은 2029년을 목표로 흑연계 및 황(Sulfur) 양극 기반 전고체 배터리 개발에 집중하고 있다.
‘가격 경쟁력’이 최후의 관문…표준화도 숙제
기술적 완성도는 빠르게 높아지고 있지만, 상용화의 최종 관문은 결국 ‘가격’이다. 김경수 한국전자기술연구원 차세대전지연구센터 수석연구원은 “전고체 배터리를 기술적으로는 만들어낼 수 있는 상황”이라면서도 “생산량이 낮고 원료가 비싸 가격이 아직 높다”고 지적했다.
이순형 동신대 전기공학과 교수 역시 “전고체 배터리는 아직까지 표준화가 되어 있지 않다”며 “가격 측면에서 100% 상용화가 이뤄지지 않았다”고 강조했다.
한편 전고체 배터리의 응용 범위는 전기차를 넘어 확장되고 있다는 점도 주목할 부분이다. 삼성SDI는 휴머노이드 로봇 등 피지컬 AI 분야, 항공시스템, 차세대 웨어러블 기기로 적용 범위를 넓히고 있다. 에코프로도 ‘휴머노이드 시대’를 대비한 전고체 소재 기술력을 핵심 경쟁력으로 내세우고 있다.
