
국내 배터리 업계가 차세대 먹거리로 꼽히는 전고체 배터리 개발에 속도를 내고 있는 가운데 중국 기업들까지 대규모 투자와 기술 개발에 나서면서 글로벌 주도권 경쟁이 한층 치열해지고 있다. 특히 중국 정부의 전폭적인 지원과 기업들의 공격적인 투자로 기술 격차가 빠르게 좁혀질 수 있다는 우려가 커지면서 국내 업계에도 긴장감이 높아지고 있다. 12일 업계에 따르면, LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 국내 배터리 빅3는 '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리 상용화를 목표로 연구개발(R&D) 역량을 집중하고 있다. 현재 배터리 시장은 니켈·코발트·망간(NCM) 기반 삼원계 배터리와 리튬인산철(LFP) 배터리가 양대 축을 이루고 있지만 두 배터리 모두 뚜렷한 한계를 안고 있다. 삼원계 배터리는 높은 에너지 밀도를 강점으로 하지만 화재·폭발 등 안전성 우려가 꾸준히 제기된다. 반면에 LFP 배터리는 가격 경쟁력과 안전성이 뛰어나지만 상대적으로 주행거리와 출력 등 성능 측면에서는 한계가 있다는 평가를 받는다. 전고체 배터리는 이러한 문제를 동시에 해결할 수 있는 차세대 기술로 꼽힌다. 액체 전해질을 사용하는 기존 리튬이온 배터리와 달리 고체 전해질을 적용해 에너지 밀도를 높이고 화재 위험을 크게 낮출 수 있기 때문이다. 충전 속도와 수명 측면에서도 장점이 기대된다. 실제 배터리 시장에서는 안전성이 중요한 요소로 부각되면서 LFP 채택 비중이 빠르게 확대되고 있다. 업계에 따르면 글로벌 시장에서 LFP 배터리 비중은 이미 50%를 넘어선 반면 NCM 배터리 비중은 40%대 후반 수준으로 낮아진 것으로 알려졌다. 전기차와 로봇, 인공지능(AI) 기반 산업 등 미래 산업 생태계가 빠르게 재편되는 가운데 안전성과 성능을 모두 확보한 전고체 배터리는 차세대 핵심 기술로 주목받고 있다. 업계에서는 전고체 배터리가 상용화될 경우 배터리 시장은 물론 미래 모빌리티 산업 전반의 경쟁 구도를 바꿀 수 있을 것으로 보고 있다. 실제 글로벌 시장조사업체 코히런트 마켓 인사이트(CMI)에 따르면 전세계 전고체 배터리 시장 규모는 지난해 약 19억 7180만달러(약 3조 100억원)에서 오는 2032년 약 199억 6810만달러(약 30조 4900억원)로 확대될 전망이다. 이 기간 연평균 성장률(CAGR)은 39.2%에 달한다. 업계는 전고체 배터리가 전기차와 로봇을 비롯해 가전·웨어러블·의료기기 등 다양한 분야로 적용 범위를 넓히며 차세대 배터리 시장의 중심으로 자리 잡을 것으로 보고 있다. 현재 국내 배터리 업체들 가운데 전고체 배터리 상용화에 가장 앞서 있는 곳으로는 삼성SDI가 꼽힌다. 삼성SDI는 지난해부터 전고체 배터리 파일럿 라인을 운영 중이며, 내년 양산을 목표로 고객사 확보와 사업 기회 확대에 나서고 있다. 삼성SDI는 “차세대 전고체 배터리는 2027년 양산을 목표로 사업 기회를 확대하는 동시에 연내 라인 증설 투자를 진행하는 등 계획한 일정에 맞춰 상용화를 준비하고 있다"고 밝힌 바 있다. LG에너지솔루션은 2029년 전기차용 전고체 배터리 상용화를 추진하고 있으며 2030년에는 무음극계 전고체 배터리를 휴머노이드 로봇용으로 우선 적용한다는 계획이다. SK온 역시 2029년 양산을 목표로 황화물계 전고체 배터리 개발에 집중하고 있다. 국내 기업들은 아직 전고체 배터리 시장이 본격적으로 형성되지 않은 만큼 기술 선점을 통해 향후 시장 주도권을 확보한다는 전략이다. 특히 중국 업체들이 강세를 보이는 LFP 배터리와 달리 전고체 배터리는 아직 절대 강자가 없는 만큼 한국 배터리 업계의 반격 카드로 평가받아 왔다. 하지만 최근 중국 기업들이 전고체 배터리 개발에 속도를 내면서 상황이 달라지고 있다. 세계 최대 배터리 업체인 CATL은 LFP와 NCM 배터리에 이어 전고체 배터리 연구개발까지 병행하는 '멀티 전략'을 가동하고 있다. CATL은 막대한 자금력과 생산능력, 공급망 경쟁력을 바탕으로 전고체 배터리 분야에서도 영향력을 확대하고 있다. 업계에서는 글로벌 배터리 시장 점유율 1위를 유지하고 있는 CATL이 전고체 시장에서도 빠르게 존재감을 키울 가능성이 높다고 보고 있다. 실제 CATL의 지난해 연구개발(R&D) 투자 규모는 약 221억 위안(약 4조9800억원)으로 알려졌다. 이는 국내 배터리 3사의 연간 R&D 투자 규모를 크게 웃도는 수준이다. 막대한 자금력을 기반으로 기존 배터리와 전고체 배터리 개발을 동시에 추진할 수 있는 셈이다. 중국 완성차 업체들과 배터리 기업들도 전고체 배터리 상용화 시점을 앞당기기 위해 투자를 확대하고 있다. 여기에 세계 최대 규모의 전기차 내수 시장을 바탕으로 대규모 실증과 양산 체제를 구축할 수 있다는 점도 중국의 강점으로 꼽힌다. 업계에서는 중국 정부의 지원과 기업들의 공격적인 투자로 기술 격차가 예상보다 빠르게 줄어들 수 있다는 분석을 내놓고 있다. 업계 한 관계자는 “중국은 정부 지원과 기업들의 막대한 자금력을 바탕으로 차세대 기술 개발 속도를 끌어올리고 있다"며 “현재는 국내 기업들이 전고체 배터리 기술 경쟁력에서 우위를 점하고 있지만 중국의 추격 속도를 고려하면 안심하기 어려운 상황"이라고 말했다. 이어 “배터리는 전기차와 AI, 로봇 등 미래 산업 경쟁력을 좌우할 핵심 기술인 만큼 정부 차원의 연구개발 지원과 공급망 육성 정책이 지속적으로 뒷받침돼야 한다"고 강조했다. 또 다른 관계자는 “전고체 배터리는 아직 상용화 초기 단계지만 향후 전기차 시장의 판도를 바꿀 핵심 기술로 평가받고 있다"며 “한국 기업들이 기술 우위를 확보하고 있지만 중국 기업들의 투자 규모와 개발 속도를 고려하면 긴장을 늦출 수 없는 상황"이라고 말했다. 그러면서 “전고체 배터리 경쟁은 단순한 기술 개발을 넘어 양산성과 가격 경쟁력, 공급망 확보 능력까지 종합적으로 평가받게 될 것"이라며 “상용화 시점을 앞당기고 글로벌 고객사를 확보하는 기업이 시장 주도권을 쥘 가능성이 높다"고 덧붙여 말했다. 박지성 기자 captain@ekn.kr
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