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▲삼성SDI연구소 |
[에너지경제신문 이진솔 기자] 삼성SDI가 차세대 이차전지로 꼽히는 ‘전고체 배터리’ 생산에 한발짝 다가섰다. 전용 파일럿 라인을 착공하고 본격적인 제조 기반을 다진 것이다. 전고체 배터리는 업계에서 ‘꿈의 배터리’로 불린다. 기존 리튬이온배터리 약점인 화재와 폭발 문제를 예방할 수 있다는 강점 때문이다.
전고체 배터리 상업 생산은 곧 시장 판도를 뒤흔들 기술 혁신으로 여겨진다는 점에서 삼성SDI파일럿 라인 착공이 갖는 의미는 크다. 삼성SDI는 초격차 기술 경쟁력을 확보하는 초석이 될 것으로 기대하고 있다.
삼성SDI는 최근 경기도 수원 SDI연구소 내에 전고체 전지 파일럿 라인(S라인)을 착공했다고 14일 밝혔다. 라인은 약 6500㎡(약 2000평) 규모로 구축된다. 삼성SDI는 전고체 전지 파일럿 라인 이름을 Solid(고체), Sole(독보적인), Samsung SDI의 앞 글자를 따 ‘S라인’이라 명명했다.
전고체 전지는 리튬이온전지 핵심 소재 중 하나인 전해질이 액체가 아닌 고체인 전지를 말한다. 유기 용매가 없어 불이 붙지 않아 안전성이 향상되고 음극을 흑연, 실리콘 대신 리튬 금속을 적용해 에너지밀도를 향상시킬 수 있다.
가장 큰 장점은 안정성이다. 기존 액체 전해질이 온도 변화에 따라 증발하거나 외부충격으로 인한 누액으로 폭발하는 등 문제점을 예방할 수 있게 된다. 여기에 분리막과 냉각장치가 불필요해 같은 부피에 더 많은 용량을 담을 수 있어 수익성도 개선된다.
삼성SDI는 S라인을 통해 기존 업계 최고 수준인 전고체 전지 연구 성과와 더불어 생산 기술까지 단번에 확보해 나갈 방침이다.
S라인은 삼성SDI가 내세우는 전고체 전지 제조를 위한 전용 설비들로 채워진다. 전고체 전지 전용 극판 및 고체 전해질 공정 설비, 전지 내부 이온 전달이 원활히 이뤄지도록 만들어주는 셀 조립 설비를 비롯한 신규 공법과 인프라를 도입할 예정이다.
삼성SDI는 그동안 고체 전해질 설계와 합성에 성공해 전고체 전지 시제품을 만드는 등 기술 개발을 선도해 왔다. 이와 함께 독자 리튬금속 무음극 구조를 개발해 업계 최고 수준인 에너지 밀도와 높은 안전성을 확보했다는 평가다. 해당 기술은 세계적인 학술지 ‘네이처 에너지’에 게재된 바 있다.
현재 전고체 배터리 시장은 완성차업체와 스타트업 등 다양한 기업이 경쟁을 벌이고 있다. 일본 도요타는 지난해 9월 세계 최초로 전고체 배터리를 탑재한 전기차를 공개하며 공세적인 투자를 예고했다. 오는 2030년까지 약 16조원을 연구개발에 투입한다는 방침이다. 도요타는 약 10년전부터 전고체 배터리 개발을 진행하며 가장 앞선 기술력을 갖춘 것으로 평가된다.
전고체 배터리 개발 스타트업인 미국 퀀텀스케이프도 상용화 의지가 높다. 올해 시제품을 폭스바겐 등 완성차 업체에 공급하고 이듬해 샘플 제품을 생산한다는 계획이다. 미국 솔리드파워 역시 BMW와 포드 등 완성차 업체 투자를 등에 업고 전고체 배터리를 개발 중이다. 이들 스타트업이 내놓은 상용화 시점은 2020년 중반 경에 맞춰져 있다.
최윤호 삼성SDI 사장은 "이번에 착공한 S라인은 초격차 기술 경쟁력과 최고 품질 확보로 삼성SDI가 수익성 우위의 질적 성장을 이뤄 진정한 1등 기업으로 우뚝 서기 위한 초석이 될 것"이라고 말했다.
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