삼성SDI, 전고체 배터리 개발 속도 올려 프리미엄 기술군 선점할 계획
SK온, 배터리 폼팩터 다각화 계획 구체화…원통형 및 각형으로 확대
[미디어펜=박재훈 기자]배터리업계가 전기차 화재 우려와 중장기적인 중국과의 배터리 경쟁에서 우위를 점하기 위해 차세대 배터리 개발에 열중이다. 기존 삼원계 배터리외에도 게임체인저로 불리는 전고체 배터리와 내열성 향상 배터리 등을 개발해 안전과 경쟁력을 확보하겠다는 취지다.

   
▲ 삼성SDI의 전고체 배터리 모형. 실제 모델은 2027년부터 양산에 들어간다./사진=미디어펜 박재훈 기자


26일 배터리업계에 따르면 중장기적 관점에서 글로벌 배터리 경쟁력 구축을 위해 차세대 배터리 개발에 역량을 집중하고 있다. 기존 삼원계 배터리에서 단점을 보완한 차세대 배터리들은 각 업체들이 시장에 접근하는 방식에서도 차이를 보인다.

중국의 배터리업체들이 점유율을 확장하고 있는 가운데 승산이 높은 프리미엄 성격의 배터리로 시장을 선점하겠다는 것으로도 풀이된다.

삼성SDI는 전고체 배터리 상용화를 앞당겨 경쟁력을 강화한다는 계획이다. 삼성SDI의 전고체 배터리는 기존 음극에 흑연과 실리콘을 사용하는 방식과 달리 무음극 배터리 기술을 적용한다. 이후 개발되는 배터리에도 무음극 기술을 적용한다는 방침이다.

앞서 알루미늄 등 다양한 소재를 배터리에 접목해 포트폴리오를 다각화 중이라고 밝혔듯 삼성SDI는 리튬황, 반고체, 소듐이온 등의 소재 적용을 검토하고 있다.

고주영 삼성SDI 부사장은 24일 서울 강남구 한국과학기술회관에서 열린 SNE리서치 주최 KABC 2024에서 "전고체 배터리 다음에는 반고체 배터리, 리튬황 배터리를 연구 개발할 계획이며 소듐이온 배터리, 메탈에어 배터리 등도 마찬가지”라고 말했다.

또한 삼성SDI는 현재 시장의 주류가 되고 있는 LFP(리튬, 인산, 철)배터리에 대해서도 격차를 줄일 계획이다. 

SK온은 최근 우려감이 증폭되고 있는 화재에 대한 방지책으로 기술을 개발해 배터리에 적용한다. SK온의 S-PACK은 화재가 발생할 경우 배터리 전체로 열이 퍼지지 않도록 안전성을 높인 것이 특징이다.

이존하 SK온 부사장은 KABC 2024에서 "내열성을 향상시키고 강도가 높은 분리막도 동시 개발하고 있으며 향후에는 기존 3세대보다 개선된 고내열 고강도 분리막 원단 이중 코팅 4세대 코팅을 할 것"이라고 말했다.

또한 SK온은 배터리 폼팩터에 따른 소재 적용 계획을 공유했다. 지금까지 파우치 중심이었던 배터리 폼팩터를 원통형과 각형으로 확대한다는 계획을 보다 구체화한 것이다. 

SK온은 KABC 2024에서 파우치 형태의 하이니켈 및 미드니켈 NCM(니켈, 코발트, 망간)배터리, 코발트프리 리튬·니켈·망간 산화물 배터리, LFP를 개발한다는 계획을 밝혔다. 신규 폼팩터인 각형 배터리는 NCM뿐 아니라 LFP 소재로도 개발을 고려하고 있다. 원통형 배터리에는 하이니켈 및 미들니켈 NCM 소재 적용을 검토 중이다.

한편 에너지 전문 시장조사업체 SNE리서치는 "중국 배터리 제조사들의 해외 시장 진출 본격화와 상대적으로 낮은 성장률의 북미 시장의 영향으로 국내 배터리 3사는 오는 2025년까지 성장 둔화가 불가피할 것"이라며 "향후 북미, 유럽 현지 캐파 증설 규모에 따라 점유율 유지 혹은 증가할 것"이라고 진단했다.

이어 캐즘 및 점유율 확대 방안으로는 "3사 OEM들의 도입 계획에 맞춰 LFP 양산 시점을 앞당기는 것이 유리하게 작용할 것"이라며 "안정성이 향상된 차세대 전기 개발이 필수"라고 부연했다.
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