LG엔솔·삼성SDI, ‘리튬황’·‘전고체’ 조기 양산…“차세대 배터리로 ‘캐즘’ 정면돌파”

LG엔솔 , 오는 2030년까지 차세대 배터리 상용화 추진
삼성SDI, 연구 체계 거쳐 오는 2027년부터 순차적 공개

정근창 LG에너지솔루션 미래기술센터 부사장이 ‘제1회 SNE 배터리 데이(Battery Day) 2024’에서 발표하고 있다. <사진=박대한 기자>

LG에너지솔루션(LG엔솔)이 현재 개발 중인 리튬황, 전고체 등의 차세대 배터리를 2030년 전에 상용화한다. 삼성SDI도 오는 2027년 전고체 배터리 상용화를 시작으로 리튬황, 나트륨이온 등 차세대 배터리를 순차적으로 선보인다. 차세대 배터리 기술개발을 통해 전기차 수요 감소로 인한 캐즘(일시적 수요정체)을 정면 돌파한다는 전략이다.

정근창 LG엔솔 미래기술센터 부사장과 고주영 삼성SDI ASB 사업화 추진팀 부사장은 23일 서울 강남구 한국과학기술회관 국제회의실에서 진행된 ‘제1회 SNE 배터리 데이(Battery Day) 2024’에 참가해 차세대 배터리 개발 현황 및 사업 추진 전략을 소개했다.

LG엔솔은 오는 2030년까지 현재 추진하고 있는 차세대 배터리의 대부분을 상용화 한다. 이 중에서도 리튬황 배터리는 LG엔솔이 최근 10년간 연구개발을 지속해 온 제품이다.

리튬황 배터리는 황을 양극 소재로 사용하면서 가볍고 고용량, 고밀도 배터리를 구현할 수 있다. 특히 황은 니켈, 코발트 등에 비해 자원이 풍부해 가격 경쟁력이 높은 것으로 알려져 있다.

무게가 가벼운 리튬황 배터리는 고고도무인기, 미래항공모빌리티 등에 활용될 것으로 기대되지만 충전 횟수를 늘리고 충전 시간을 단축해야 하는 게 과제다. 정 부사장은 “지금 당장 리튬황 배터리를 범용적으로 시장에 내놓기에는 개선해야 할 점이 있다”며 “고고도 무인기에 탑재해 200사이클 넘게 사용하는 등 검증받아 가고 있는 단계”라고 말했다.

또한 LG엔솔은 리튬황 배터리와 함께 전고체, 리튬메탈 등의 차세대 배터리 사업도 본격화 한다. 전고체 배터리의 경우, LG엔솔의 독자 기술을 적용한 나노 코팅 기술로 고용량 양극재를 활용하고 리튬메탈 배터리의 경우, 상용화 가능한 디바이스에 우선적으로 적용하면서 안전성을 높여 나가는 방향으로 가닥을 잡았다. 정 부사장은 “전고체 배터리 개발과 관련해서는 많이 알려져 있지 않지만, 소재 단계에서 개발을 이어가고 있다”고 말했다.

이어 정 부사장은 “리튬메탈 배터리는 안전성을 높이는 부문에서 어려움이 있다”며 “우선 초소형 디바이스 및 스몰 모빌리티에 사용하면서 안전성을 점진적으로 높여 나갈 계획이다”고 말했다.

고주영 삼성SDI ASB 사업화 추진팀 부사장이 ‘제1회 SNE 배터리 데이(Battery Day) 2024’에서 발표하고 있다. <사진=박대한 기자>

삼성SDI는 오는 2027년까지 전고체 배터리 상용화를 추진하고, 리튬황 배터리, 나트륨이온 배터리 등도 사업적·전략적으로 성과를 낼 수 있을 때 적극적으로 투자할 방침이다.

삼성SDI가 개발 중인 전고체 배터리는특히 무음극 기술을 도입해 업계 최고 에너지 밀도인 900Wh/L를 구현할 전망이다. 삼성SDI는 지난해 전고체 배터리 샘플을 글로벌 완성차 업체들에 공급하고 긍정적인 피드백을 받은 것으로 전해진다.

고 부사장은 “전고체 배터리는 업계 최고 수준의 에너지 밀도를 안전하게 컨트롤할 수 있다는 점에서 리튬이온배터리의 한계를 극복한 제품이다”고 강조했다.

삼성SDI는 전고체 배터리부터 리튬황, 나트륨이온 등의 차세대 배터리 연구개발을 추진하고 있다. 삼성SDI의 연구 체계는 SAIT(삼성종합기술원)-R&D 센터-사업화 추진팀(Business Division Developmet Team) 순으로 발전 단계에 따라 이관하도록 하고 있다.

SAIT는 배터리의 기초가 되는 기술 및 신규 기술을 개발하는 단계다. R&D 센터는 SAIT에서 기술을 이관받아 플랫폼화를 추진하고 사업화 추진팀은 R&D 센터에서 플랫폼화한 기술을 상용화를 담당하게 된다.

현재 전고체 배터리가 사업화 추진팀에 이관된 상태이고 나트륨이온배터리, 반고체(Semi solid), 리튬황 등이 R&D 센터에서 개발 중인 것으로 알려졌다.

고 부사장은 “삼성SDI는 전고체 배터리 이외에도 다양한 제품 라인업을 갖추고 있다”며 “기술 투자와 함께 인적 자원을 늘리며 글로벌 넘버원을 향해 나아가겠다”고 말했다.

[CEO스코어데일리 / 박대한 기자 / dayhan@ceoscore.co.kr]