단점자동차 및 배터리 산업에 비상등이 켜졌습니다. 12월 10일 Nikkei Asia에 따르면 일본 도요타 자동차는 2021년 세계 최초로 전고체 배터리를 장착한 전기차 시제품을 공개할 계획입니다. 2-3년 내로 양산을 시작한다는 목표도 내놓았습니다. 공언한 대로 실제 판매로 이어질 지 아직 속단을 어렵지만 성공 시의 파급력은 지대합니다.
| 전고체 배터리 | 리튬이온 배터리 | |
| 장점 |
■ 충격에 강함 ■ 높은 안정성, 고용량 저장 가능
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■상온에서 효율이 뛰어남 ■출력이 좋고 높은 전압을 냄 |
| 단점 |
■ 이온 전도도가 낮음 ■ 특정 온도에서 효율이 좋음 |
■충격과 고온, 고압에 취약 ■화재 위험이 있음 |
전고체 배터리는 전기차 성능 면에서 1회 충전 주행거리는 2배로 월등히 늘어나고 충전시간은 1/3로 줄일 수 있어 최대 10분만에 완전히 충전하여 500km 이상 주행이 가능합니다. 즉 리튬이온 배터리 대비 압도적으로 우수한 성능 개선이 가능합니다. 무엇보다 안정성 면에서 전고체 배터리가 월등히 뛰어납니다. 현재 전기차에 설치되는 리튬이온 배터리의 전해질은 액체입니다. 과도한 열이나 충격을 받으면 액체 전해질이 흘러나와 폭발 위험성이 큽니다. 반면 전고체 배터리의 경우에는 액체를 고체로 대체하여 폭발 위험을 없어 안전성이 개선되고 용량도 높습니다.
도요타가 이러한 전고체 배터리 개발에 성공할 경우 당분간은 자차에만 적용하고 타사에 판매하지 않는 전략무기화의 가능성이 있어 테슬라는 물론이고 모든 자동차 회사에 큰 위협이 될 것으로 보입니다. 독일 폭스바겐의 경우 미국 전고체 배터리 스타트업인 퀀텀스케이크에 투자 및 공동개발로 2025년 경 출시 예정입니다. 현대 자동차도 자체 및 국내 배터리회사와 협력 개발 중이나 명확한 출시 계획을 발표하지 않고 있습니다. 전고체 배터리는 자동차 산업은 물론 ESS 등 전력 산업 또는 많은 유관 산업에 파급 효과가 큽니다.
일본 정부는 전고체 배터리 개발에 수 조원의 R&D 투자를 지원하고 있으며 자국 소재회사를 총동원해 생태계를 강화하고 있습니다. 한국 정부는 R&D 투자 확대는 물론이며 정경련 협력 체계를 가동하여 시급한 전고체 배터리 개발을 앞당겨야 합니다.
Image 1. 세계 전고체 배터리 시장 규모가 2025년 14.8억달러 규모까지성장할 것이란 전망도 있다.
전고체 전지는 전지의 패러다임을 바꾸는 혁신 기술로 감히 예측하며 국가적 관심과 역량 집중이 필요한 중요한 시점입니다.
