글로벌 자동차 제조사와 배터리기술업체가 전고체 배터리 개발에 박차를 가하는 가운데, 현대자동차가 지난해 8월 ‘2024 CEO 인베스터 데이(CEO Investor Day)’에서 발표한 대로 전고체 배터리 파일럿 라인의 본격 가동을 실시할 예정이다. 이는 혼다 이후 두 번째로 공식 공개되는 것이다. 전고체 배터리는 리튬이온 배터리에서 사용되는 액체 전해질을 고체 물질로 대체한 것으로, 10배 높은 에너지 밀도, 안정성 및 내구성 등 기존 배터리에 비해 성능이 획기적으로 향상할 것으로 기대된다.
SK이노베이션이 공식 홈페이지에 게재한 글에 의하면 전고체 배터리의 특징은 다음과 같다. 액체 전해질은 온도 변화에 따라 부피가 변하고 외부 충격에 의해 액체가 새는 등의 이유로 발화 가능성이 높지만, 고체 전해질은 이를 원천적으로 차단할 수 있다. 또한 기존 리튬이온 배터리와 달리 양극재와 음극재를 분리하기 위한 막을 따로 만들 필요가 없어 더 많은 에너지를 저장할 수 있다. 이에 더해 배터리 셀 내 전극을 층층이 쌓는 ‘바이폴라(Bipolar) 구조’로 제작이 가능해 전압과 출력을 높일 수 있다. 그러나 고체 전해질을 균일하게 만들고, 배터리 셀 내부에서 안정적으로 배치하는 작업의 난도가 매우 높은 것으로 알려졌다.
현재 토요타, 폭스바겐, 포드 등이 배터리기술업체와 협약을 맺고 개발을 진행 중이다. 우리나라는 현대자동차를 포함해 삼성SDI, LG에너지솔루션, SK온 등이 경쟁에 끼어들었다. 전고체 배터리 개발의 선두 주자는 삼성SDI와 도요타로, 아직 상용화 단계에 이르지 않았으나, 2027년부터 양산을 목표로 하고 있다.
앞서 언급한 2024 CEO 인베스터 데이에는 현대자동차의 중장기 미래 전략에 대한 발표가 이루어졌다. 현대자동차는 이를 ‘현대 웨이(Hyundai Way)’라 명명하고, 향후 10년간 연평균 12조 원 이상을 투자할 예정이라고 밝혔다. 현대 웨이의 주요 내용은 모빌리티와 에너지를 중심으로 개발을 진행하며, 전기차 풀라인업을 구축∙확대하고 에너지 사업을 강화할 계획이다.
전고체 배터리 개발 역시 해당 전략 중 하나로, 현재 현대자동차는 SK온, LG에너지솔루션 등 외부 배터리 공급업체에 의존하고 있으나, 배터리 자체 생산 능력을 갖추게 되면 비용 절감, 생산 속도 향상 등의 효과를 기대할 수 있다. 현대자동차와 마찬가지로 도요타, BMW, 메르세데스-벤츠 등도 BYD와 테슬라에 이어 배터리 자체 생산 능력 확보하기 위해 전고체 배터리 연구 및 개발에 힘쓰고 있다.
현대자동차는 이후 전고체 배터리의 기술 완성도를 높이기 위한 작업에 들어갈 예정이며, 올해 하반기에는 이를 탑재한 전기차 프로토타입공개하고 2030년부터 대량 생산을 계획하고 있다.
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