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국제기업
[토요워치]"커피 한잔 마실 동안 충전 완료"...전고체 배터리가 게임체인저

5분만에 전체 용량의 80% 충전

주행거리는 리튬이온 전지의 2배

경량화에 유리·안전성도 뛰어나

전기차는 내연기관차에 비해 가속 능력, 진동, 소음, 승차감, 유지 보수 등 모든 면에서 유리하다. 단 하나의 약점은 배터리다. 전기차 배터리는 현재까지 내연기관차의 엔진보다 비싸다. 충전 시간이 길고 한번 충전했을 때 달릴 수 있는 거리가 짧다. 때로는 폭발이나 화재 등 안전성에 대한 의문도 제기된다. 바로 이런 배터리의 한계 때문에 지금까지 전기차 산업이 더디게 발전했다.

이 때문에 기존의 한계를 돌파하는 배터리가 나올 경우 이는 전기차 산업의 게임 체인저가 될 수 있다. 커피 한 잔 마실 시간에 충전을 완료하고 800㎞ 이상 달리게 하는 배터리, 값싸고 안전한 배터리가 나온다면 전기차는 내연기관차 대비 단점이 사라진다.

로이터통신은 소식통을 인용해 애플은 차세대 배터리 기술을 바탕으로 전기차 사업에서 우위를 차지한다는 전략을 세웠다고 최근 보도했다. 획기적으로 값이 싸고 전력 저장량이 큰 배터리 시스템을 자체 설계해 2024년 애플카가 시장에 나오자마자 돌풍을 일으킬 수 있도록 한다는 것이다.

자동차 업계는 애플이 배터리 내 셀 용량을 키우고 파우치와 모듈을 없애는 ‘모노셀’ 디자인을 채택할 것으로 보고 있다. 또한 기존 리튬 이온 배터리보다 과열 가능성이 낮은 리튬인산철(LFP) 배터리를 구상하는 것으로 관측되지만 애플이 입을 닫고 있는 이상 확실한 것은 아무것도 없다.





자동차 업계에서는 전고체 배터리가 진정한 게임 체인저가 될 것으로 내다보고 있다. 전고체 전지는 자동차 업계와 배터리 업체가 찾는 ‘성배(聖盃)’로 불린다. 전고체 배터리는 불과 5분이면 전체 용량의 80%를 충전할 수 있고 1회 충전 시 주행 거리는 기존 리튬 이온 전지의 2배다. 자동차 업계는 내연기관차가 주유소에서 급유하는 시간을 5분 안팎으로 보고 있는데 전고체 배터리를 탑재한 전기차는 기존 자동차가 주유하는 것과 비슷한 시간에 충전할 수 있게 된다. 안전성 면에서도 기존 액체 배터리보다 월등히 우수하다.

현재 도요타는 일본 정부와 함께 민관 컨소시엄을 구성하고 17조 원을 투자해 오는 2022년 전고체 배터리를 탑재한 전기차를 출시할 계획이다. 이밖에 포르셰·다이슨 등도 전고체 전지 상용화 계획을 잇따라 밝히고 있다. 그러나 전고체 전지를 상용화하기 위해서는 돌파해야 할 난관이 수도 없이 많아 현실화하기까지 보다 긴 시간이 필요하다는 얘기도 나온다.



이런 가운데 미국 자동차 전문지 모터트렌드는 도요타가 전고체 배터리 탑재 전기차의 시제품을 올해 발표한다고 최근 보도했다. 이 차는 10분이면 충전되고 한번 충전하면 480㎞ 이상을 달린다. 이 시제품 자동차가 나온다면 전고체 전지의 미래에 대한 보다 실제적인 평가가 내려질 것으로 예상된다.

한국 배터리 업계도 전고체 전지 상용화에 상당히 접근해 있다. 전고체 배터리와 관련한 국제 특허의 국가별 비중은 일본 54%, 미국 18%, 한국 12% 순이다. 삼성SDI는 2027년께 전고체 배터리를 양산한다는 계획을 밝힌 바 있다.
/맹준호기자 next@sedaily.com
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