'게임체인저' 전고체 배터리 집중
국내 3사, 상용화 위해 개발 나서
기업 올 설비투자 등 9조원 투입
정부, 2028년 목표로 1172억 지원
리튬메탈리튬황 배터리도 추진
저렴한 LFP나트륨 배터리도 연구
정부와 국내 배터리 기업이 꿈의 배터리인 전고체 배터리 등 차세대 배터리 개발에 총력을 기울인다. 이를 위해 정부는 향후 5년간 배터리 개발에 총 1172억원의 예산을 투입하고, 업계는 올해만 총 9조원 이상의 연구개발(R&D) 투자에 나선다.
산업통상자원부는 11일 서울 강남구 기술센터에서 안덕근 산업부 장관 주재로 이 같은 내용의 민관 합동 배터리 얼라이언스 회의를 개최했다고 밝혔다.
이날 회의에는 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 배터리 3사와 에코프로, 엘앤에프, 포스코퓨처엠, 엔켐, 현대차, 고려아연 등 총 11개 기업 관계자가 참석했다. 배터리산업협회와 광해광업공단 관계자 등도 자리했다.
차세대 배터리는 기존 소재와 다른 물질을 사용해 배터리의 성능과 안전성을 획기적으로 높인 이차전지를 뜻한다. 최근 기술적 한계에 도달하고 있는 리튬이온전지를 한 번에 대체할 수 있는 게임 체인저다. 특히 전고체 배터리는 고체 전해질을 사용해 화재의 위험성이 작고, 주행거리가 길어 글로벌 배터리 기업들이 적극적으로 개발에 나서고 있다.
국내 배터리 3사도 전고체 배터리 개발에 집중하고 있다. 삼성SDI는 최근 열린 인터배터리 2024에서 업계 최고 수준의 부피당 에너지 밀도를 자랑하는 900Wh/L 전고체 배터리 개발 현황과 구체적인 양산 준비 로드맵을 공개했다. 삼성SDI는 2027년에 전고체 배터리를 상용화한다는 목표다.
LG에너지솔루션도 2030년 전고체 배터리 출시를 목표로 하고 있다. 또한 음극에 리튬메탈, 무음극, 퓨어실리콘 등 다양한 소재를 적용하는 연구를 진행하고 있다. SK온 역시 미국의 벤처기업인 솔리드파워와 협력해 개발한 황화물계 고체 배터리를 전시했고, 2029년까지 전고체 배터리를 상용화한다는 방침이다.
리튬메탈 배터리는 음극소재에 흑연 대신 리튬메탈을 사용해 에너지 밀도와 수명을 개선한 차세대 배터리다. 특히 수입 의존도가 높은 흑연을 사용하지 않아 공급망 안정 측면에서 탁월하다. 리튬황 배터리는 양극소재에 리튬이 아닌 황을 사용해 기존 배터리보다 가벼운 것이 장점이다.
산업부는 2028년 개발을 목표로 총 1172억3000만원을 투자해 전고체 배터리, 리튬메탈 배터리, 리튬황 배터리 등 3개 분야의 유망 기술 개발을 추진한다. 국내 배터리 기업들은 올해 설비투자 7조1000억원을 포함해 총 9조원 이상을 국내에 투자할 계획이다.
산업부는 개별 기업이 모든 필요 기술을 개발하고 적정한 기술 포트폴리오를 확보하기는 어려워 소부장(소재부품장비) 기업이 모두 참여하는 정부 과제를 통해 관련 생태계를 폭넓게 육성하려 지원 사업을 추진하기로 했다고 말했다.
이날 회의에서는 보급형 배터리 기술개발과 가격이 저렴한 리튬인산철(LFP) 배터리 개발 과제 등도 논의됐다. 국내 배터리 3사는 지난해부터 LFP 개발에 착수했으며, 에코프로, 엘앤에프 등 소재 기업들도 LFP용 양극재를 개발 중이다.
또한 정부는 올해부터 나트륨 배터리 개발을 위한 R&D 과제도 함께 진행한다. 나트륨 배터리는 에너지 밀도가 낮고 수명도 보통 수준이지만, 안전성이 높고, 가격이 저렴한 것이 특징이다.
정부는 LFP 배터리 기술개발을 위해 2026년까지 총 233억원을, 나트륨 배터리 기술개발에 2027년까지 총 282억원을 투입한다.
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