[시사포커스 / 강민 기자] “2027년 (전고체배터리)양산에 대해서는 한번도 의심을 한적이 없다.”

지난 25일 SNE리서치가 서울 강남구 소재 한국과학기술회관 대회의실1에서 개최한 제7회 NGBS 2024에서 차세대배터리 개발 방향 및 전망을 발표한 고주영 삼성SDI 부사장이 한말이다.

이날 고 부사장은 오는 2027년 전고체배터리 양산 목표를 갖고 있는데 이를 위해서는 가장 잘 할 수 있는 기술을 모두 집합해야 된다는 생각으로 진행중이라고 밝혔다. 하이니켈 NCA, 황화물 고체 전해질, 무양극 구조로 셀디자인을 하고 있다고.

전고체배터리를 개발하는 이유는 운전 경험과 신뢰성 강화라고 밝히고 에너지밀도가 높은 전고체배터리를 통해 무게와 부피가 줄어들어 사용자가 보다 향상된 운전 경험을 할 수 있게 되며 보다 높은 안전성을 확보해 신뢰성을 높인다고 전했다.

이날 고 부사장은 “에너지밀도와 관련해서 현재 내연기관 차량보다 리튬이온배터리를 탑재한 차량은 더 무거운데 전고체배터리 탑재시 내연기관 차량보다 훨씬 가벼워서 보다 나은 운전 경험을 제공할 것”이라며 “열 안전성면에서 리튬이온배터리의 경우 130도 부근에서 전압이 떨어지지만 파우치 형태의 샘플을 실험한 결과 170도에서 180도 부근에서 전압이 떨어지는 것을 확인했는데 향후 각형으로 제조시 전압이 떨어지는 온도는 더 향상될 것”이라면서 “과충전과 관련해서 리튬이온배터리는 5.2V 부근에서 이슈가 발생했는데 전고체배터리는 8V까지 어떤 이슈도 발생하지 않았다”고 했다.

삼성SDI가 개발중인 전고체배터리는 전기차에 사용될 배터리로 개발하고 있으며 슈퍼 프리미엄급에 사용될 것이라고도 했다.

이를 위해 삼성SDI는 고체 전해질을 Sulfide(황화물)로 선택했다고 밝혔다. 출력과 관계있는 이온 전도도가 리튬이온배터리 보다 떨어져서 안되기 때문에 이온 전도도가 높은 Sulfide를 택했다고. 다만 수분 반응성이 있다는 단점이 있지만 삼성SDI는 수분관리는 충분히 콘트롤이 가능하다고 판단했다고 밝혔다. 아울러 Oxide(산화물)도 이온 전도도가 높지만 셀 사이즈를 키우기가 어려워 삼성SDI는 자동차용으로 채택하기에는 양산성 확보가 불확실하다는 입장이다.

또 전고체배터리는 긴 수명을 위해 양극이 없는 Anode-less 구조를 채택해 개발 중이다.

아울러 작년말 전고체배터리 상용화팀이 생겨 전고체배터리 상용화까지의 여정의 콘트롤 타워 역할을 하고 있다고. 이 팀을 통해 현재 샘플에서 4배 가까이 사이즈를 키우는 작업과 성능을 증명하고 생산라인과 관련한 셋업 작업, 공급망 내 소재 공급회사들도 양산 준비가 맞춰져야 하는데 이에 대한 일정 등을 조율하는 역할도 한다고 밝혔다.