배터리 산업 위기…'급속충전'으로 넘어야

한국과 중국 등 글로벌 톱 배터리 업체가 캐즘(시장 대중화 직전 수요 침체) 현상으로 성장 둔화에 빠진 전기차 시장 부양을 위해 급속 충전이 가능한 배터리 개발에 나섰다.

에너지 전문 시장조사업체 SNE리서치는 25일 서울 강남구 한국과학기술회관에서 '2024 넥스트 제너레이션 배터리 세미나(NGBS)'를 개최했다.

SNE리서치에 따르면 전 세계 전기차(순수전기차·플러그인하이브리드차) 배터리 사용량 연간 성장률은 2021년 107%에서 2022년 69.3%, 지난해 38.8%로 뚜렷한 둔화세를 보이고 있다. SNE리서치는 전기차 시장이 캐즘 현상에 들어섰다고 진단하며 올해 배터리 사용량은 전년 대비 16.8% 성장한 812기가와트시(GWh)를 기록해 전년 성장률 38.8% 대비 크게 하회할 것으로 전망했다.

이날 한국 배터리 업체(LG에너지솔루션, 삼성SDI)와 중국 CATL의 각 임직원이 연사로 나와 전기차 캐즘을 넘기 위한 돌파구가 "내연기관을 능가하는 EV(전기차) 배터리 등장"이라고 입을 모았다.

김석구 LG에너지솔루션 상무는 소비자들이 내연기관 대신 전기차를 구매하게 만드는 심리적 기저선이 변화하고 있다고 말했다. 이전에는 주행거리를 따졌다면 최근에는 급속충전에 대한 요구 조건이 높아졌다는 것이다. 김 상무는 "이전에는 급속 충전에 대한 수요가 40분 이내였지만 최근에는 10분 내로 짧아지고 있다"며 "디젤, 가솔린 차량도 주유에서 카드 결제까지 7분 정도 걸리기 때문에 (급속충전) 8분을 목표로 하고 있다"고 말했다.

김 상무는 10분 내 급속 충전이 가능한 기술로 △에너지 밀도 우위의 실리콘카본 음극재 △습식 공정 대비 다양한 원소재를 도입할 수 있는 건식 공정 △열 관리에 능한 배터리 팩과 BMS 등을 들었다.

고주영 삼성SDI 부사장 역시 소비자 주행 경험이 내연기관을 능가하는 데 방점을 뒀다. 그러면서 이전에는 배터리 개발에 있어 주행거리와 안전성이 반비례 관계였지만 이를 극복한 것이 '전고체 배터리'라고 강조했다.

전고체 배터리는 액체 전해질을 쓰는 기존 리튬이온 배터리와 달리 고체 전해질을 사용해 온도 변화에 따른 화재 위험이 매우 낮고, 에너지 밀도는 높여 전기차 주행거리를 늘릴 수 있다. 이는 음극과 분리막 등 주요 소재가 빠진 대신 배터리 용량을 늘릴 수 있는 활물질을 채워 넣은 결과다.

고 부사장에 따르면 삼성SDI가 지난해 만든 전고체 배터리 샘플은 기존 리튬이온 배터리보다 온도 변화에 대한 안정성이 높았다. 기존 리튬이온 배터리가 섭씨 130도 전후로 전압 하락 현상을 보인 반면 삼성SDI 샘플에서는 170∼180도 수준에서야 이 같은 증상이 나타났다.

이날 행사에는 세계 1위 배터리 업체인 중국 CATL 관계자도 연사로 참여했다. 니 정 CATL 해외 총괄사장은 10분 내 급속 충전이 가능한 다양한 배터리 종류에 대해 설명했다. △400㎞ 주행이 가능한 LFP(리튬인산철) 배터리 △1000㎞를 주파할 수 있는 NCM(니켈·코발트·망간) 배터리 등이 대표적이다.

니 정 총괄사장은 미국 인플레이션감축법(IRA)과 경쟁자로 급부상한 BYD 등 대외 환경 변화에 대해 "결국 미국도 우리 기술을 좋아하게 될 것이고, 여러 북미 파트너와 얘기를 하고 있다"면서 "BYD는 LFP만 주력하기 때문에 다양한 배터리 소재로 접근하는 우리의 적수가 될 수 없다"고 자신감을 드러냈다. 
 

고주영 삼성SDI 부사장이 25일 '2024 넥스트 제너레이션 배터리 세미나(NGBS)'에서 발표하고 있다. [사진=김혜란 기자]