LG엔솔·삼성SDI, 캐즘 돌파구로 차세대 배터리에 승부수

정근창 LG에너지솔루션 미래기술센터 부사장이 23일 서울 강남구 한국과학기술회관에서 열린 'SNE 배터리데이'에서 LG에너지솔루션의 차세대 배터리 개발 현황과 사업 추진 전략을 설명하고 있다. /사진=엄수빈 기자

LG에너지솔루션과 삼성SDI가 전기차 '캐즘(일시적 수요 정체)' 속 돌파구 마련을 위해 '차세대 배터리'에 승부수를 걸었다. 두 회사는 향후 전기차 수요가 다시 확대될 거란 확신에 따라 전고체 배터리, 리튬황(Li-S)배터리 등 차세대 배터리 개발에 만전을 기하고 있다.

23일 서울 강남구 한국과학기술회관 국제회의실에서 열린 'SNE 배터리데이 2024'에서 이두연 SNE리서치 부사장은 "단기적으로 전기차 시장은 고금리 장기화, 얼리어답터의 초기 수요 완결, 충전 인프라 부족 등의 이유로 성장세 둔화를 피할 수 없다"면서도 "최근의 성장세 둔화는 단기적일 것이며 중장기적으로 전동화 추세는 유지되고 침투율도 계속 증가할 것"이라고 내다봤다.

글로벌 전동화율은 올해 19.1%, 내년 23.1%, 내후년 27.5% 수준의 성장률을 기록할 것으로 전망했다. 북미와 아시아에선 시장이 주춤하지만 중국과 유럽의 경우 얼리어답터의 단계를 넘어 초기 다수 수용자들이 구매를 하기 시작한 것으로 분석했다.

■ LG엔솔 "현재 보유한 기반 최대한 활용해 차세대 배터리 사업화"

배터리 업계도 중장기적으로 전동화 추세가 유지되고 침투율이 늘어날 것이라는 전망에 공감했다.

정근창 LG에너지솔루션 부사장은 "단기적으로는 전기차 캐즘이나 국가 정책 변화 등으로 시장이 잠시 주춤하지만 앞으로 온실가스 배출을 근본적으로 줄여나가지 않으면 환경 위기를 피할 수 없다는 건 누구나 다 알고 있다"며 "전기차나 재생에너지 등의 기술을 적극적으로 활용해 온실가스 배출을 줄여야 하는데, 요즘은 전기차 캐즘으로 하이브리드나 연료전지 차가 대세라는 이야기도 나온다"고 말했다.

이어 "그러나 이러한 것들은 에너지 효율이 높지 않아 결과적으로 에너지 부하를 극복하려면 에너지 효율이 높은 디바이스를 써야 하고, 전기 자동차의 확대 보급 없이는 (온실가스 감축이) 이뤄질 수 없을 거라 생각한다"며 "단기적인 추이가 어떻게 되든 장기적인 추이로는 전기자동차의 보급이 확대될 수밖에 없을 것으로 전망하고 있다"고 설명했다.

LG에너지솔루션은 전기차 시장의 중장기 전망에 따른 전략도 재정비하고 있다. 정 부사장은 "향후 배터리 사업에서의 주도권을 강화해 나가기 위해 저희는 현재 갖고 있는 기반을 최대한 활용하고 미래 주기를 차용해 효과적으로 사업을 해 나갈 예정"이라고 말했다.

LG에너지솔루션은 기반을 활용한 차세대 배터리 사업화 전략으로 ▲자동차 중심 시장에서 경쟁 지위 강화 ▲기술의 융·복합화 ▲시장 다양성의 확대 기회 활용을 꼽았다.

고성능 영역에서는 NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄)·Si(실리콘)계 음극을 적용한 파우치 셀을 고성능 전고체 파우치 셀로 성능 및 안전성을 강화한다. 표준형·보급형 영역에서는 미드니켈 및 LFP CTP 팩을 반고체 바이폴라 고전압 셀 기반 CTP 팩으로 주행거리와 가격 혁신을 이룰 계획이다.

또한 건식 전극 기술 적용을 확대하고, 리튬이온배터리에서 축적된 적층 기술과 파우치 셀 기술, 원통형 셀 기술을 활용한다는 전략이다.

LG에너지솔루션의 개발 예정 품목으로는 ▲리튬황전지 ▲전고체 전지 ▲리튬메탈전지 ▲바이폴라 전지 ▲시스템 기술 ▲배터리 안전 및 수명 관리 기술과 응용 서비스가 있다. 전고체 배터리의 개발완료 및 양산 예정 시점은 오는 2030년이다.

■ 삼성SDI, 2027년 전고체 배터리 양산 시작…'슈퍼프리미엄'부터 영역 확대

삼성SDI 또한 차세대 배터리를 통해 캐즘을 돌파하겠다는 목표다. 삼성SDI 오는 2027년 꿈의 배터리로 불리는 전고체 배터리 양산을 시작할 예정이다.

고주영 삼성SDI 부사장은 "차세대 배터리는 배터리 산업이 지속 가능하게 성장하기 위해 필요한 것"이라고 말했다.

고 부사장은 "현재 예측에 따르면 오는 2030년 신차 수요의 51%는 전기차가 될 예정이지만, 현재 경험하고 있는 현실은 전기차 캐즘으로 성장률이 둔화하고 있는 것"이라며 "과연 2030년에 51%가 될 수 있을까 의문을 가지게 된다"고 말했다. 그러면서 "이를 달성하기 위해서라도 차세대 배터리는 필요하다"고 강조했다.

삼성SDI는 현재 준비 중인 초격차 기술로 ▲케미스트리 ▲셀 폼팩터 변화 ▲건식 극판 공정 ▲베스트 퀄리티 ▲전고체 배터리를 제시했다.

기존에는 하이니켈 NCA(니켈·코발트·알루미늄)를 기반으로한 프리미엄 배터리에 집중해왔던 삼성SDI는 지난해부터 미드니켈, LFP 등 볼륨(중간급)·엔트리(저가) 영역으로도 제품군 다양화를 시작했다.

폼팩터의 경우 원형과 각형에 집중한다는 계획이다. 원통형은 기존에는 자동차용 21700으로 주로 대응해왔으나 46파이 라지셀도 올해 양산 준비를 끝내고 고객과 양산 시점을 조율 중이라는 설명이다. 각형 배터리는 지금까지 표준화 셀로 고객에 대응해온 것과 달리 앞으로 X, Y, Z축으로 크기를 확대할 예정이다.

오는 2027년 양산이 시작되는 전고체 배터리는 '슈퍼프리미엄' 제품군에 먼저 들어간다. 이후 생산 규모가 확대·안정화되면 프리미엄, 볼륨, 엔트리 영역으로도 확대할 계획이다. 삼성SDI는 지난해 전고체 배터리의 '파일럿 라인'을 만들고 샘플을 제작해 고객에 전달한 뒤 피드백을 받고 있다고 강조했다.