꿈의 배터리로 불리는 전고체 배터리의 산업화 과정이 가속화되고 있다는 분석이 나왔다.

전고체 배터리는 액체 전해질을 사용하는 리튬이온전지와 달리 전해질, 양극, 음극 등 모든 구성 요소에 고체를 사용하는 배터리다. 폭발 위험성이 크게 낮아 꿈의 배터리로도 불린다.

29일 상하이증권보 등 중국 매체들에 따르면 최근 많은 배터기 기업들이 전고체 배터리 분야 최신 성과를 공개하면서 전고체 배터리의 산업화 속도가 가속화되고 있다.

특히 전고체 배터리를 개발 중인 일부 업체들이 전고체 배터리 출시에 대한 명확한 생산일정을 밝히고 있어 전고체 배터리 상용화가 초읽기에 들어갔다는 분석도 나오고 있다.

펑차오넝위앤 관계자는 올 4분기 2.3GWh 규모의 반고체 양산 라인에서 140Ah 용량의 1세대 반고체 배터리를 시범 생산할 예정이라고 밝혔다. 이는 2027년 완성차 업체게 납품이 가능하다는 의미다.

룽바이커지 측도 올해 고체 양극제 소재가 배터리 셀 최종 단계에 진입할 거시며, 2027년 전고체 배터리가 탑재될 것이라고 설명했다. 이어 2030년 전고체 배터리가 차량에 대량 탑재될 것이라고 부연했다.

완성차 업체들도 전고체 배터리에 대한 계획을 속속 밝히고 있다.

창안자동차는 전고체 배터리에 대한 연구가 전력을 다하고 있다면서 2027년 전고체 배터리가 탑재되는 양산차를 생산할 계획이라고 밝히고 있다. 창안차가 거론하는 전고체 배터리의 에너지 밀도는 400Wh/kg이다.

광저우자동차 역시 오는 2026년 전고체 배터리가 탑재된 모델을 출시할 예정이라며 전고체 배터리 탑재 완성차의 상용화 일정을 공개하고 있다.

중국 자동차 업계는 오는 2026년 말에서 2027년 사이 전고체 배터리의 시범 적용이 가능할 것이라는 전망이 나오고 있다.

이에 따라 전고체 배터리 상용화의 조건은 거론되고 있다. 에너지 밀도 400Wh/kg 초과와 함께 충전속도, 급속 충전 성능, 배터리 수명이 최초한 액체 배터리 수준에 도달해야 하며, 동시에 비용 관리도 가능해야 한다는 것이다.

장웨이란 푸넝커지 연구개발 부사장 겸 연구개발원 원장은 "전고체 배터리가 궁극적인 배터리의 최종 형태로 여겨지지만 시장 수요에 따라 액체와 반고체, 전고체 배터리가 공존할 것"이라며 전고체 배터리는 고급 승용차에 사용될 것"이라고 설명했다.

장 원장은 "현재의 고체 배터리는 속도와 수명 측면에서 액체 배터리 수준에 도달할 만큼 쉽지 않다면서도 배터리 안전 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 배터리는 고체 전지"라고 강조했다.

중국 내부에선 전고체 배터리가 향후 드론과 로봇 등 새로운 분야에 필요할 것이라며 따라서 에너지밀도와 안전성에 대한 요구가 더욱 엄격해질 것이라는 전망이 나오고 있다. 전기차 등 자동차 분야를 넘어 다양한 첨단 산업에 적용될 것이라는 것이다.

어우야밍가오 중국과학원 원사 겸 칭화대 교수는 앞서 전력 배터리 주기를 감안할 때 오는 2027년에서 2030년 사이 전력 배터리의 전면적인 혁신이 있을 것이라고 전망한 바 있다.

전고체 배터리는 안전성 문제에서 탁월한 성능을 가지고 있다. 다만 고압력이 문제다. 전고체 배터리를 안정적으로 구동하기 위해선 수십 메가파스칼(MPa)에 이르는 고압력이 필요하다. 이를 위해 별도의 외부 장치가 필요한데 이 장치가 에너지 밀도와 용량 등 성능을 떨어뜨린다.

또 덴드라이트 현상도 넘어야 할 과제다. 덴드라이트는 리튬 금속이 성장하면서 미세한 선 모양의 덩어리가 형성되는 현상으로, 덩어리가 커지면 폭발이나 화재가 발생한다.