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전고체 배터리가 차세대 이차전지 기술 경쟁의 핵심 분야로 부상했다.

일본 도쿄에서 17일 개막한 일본 배터리업계 최대 행사인 '배터리 재팬 2026'에서도 전고체 배터리를 포함한 차세대 배터리 기술이 주요 관심사로 떠오르면서 한·일 기업 간 기술 경쟁에 이목이 쏠렸다.

특히 이번 전시회에서는 토요타·파나소닉 등 일본 기업들이 전고체 배터리 로드맵을, 일본 소재 기업들은 황화물계 고체전해질 등 전고체 배터리 핵심 소재 기술을 공개했다.

전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용하는 차세대 이차전지 기술로 높은 안전성과 에너지 밀도가 강점이다. 업계는 전고체 배터리 에너지 밀도가 현재 전기차용 리튬이온 배터리보다 높아 최대 900Wh/L 수준까지 구현될 가능성이 있는 것으로 보고 있다.

국내에서는 삼성SDI와 LG에너지솔루션이 전고체 배터리 핵심 기술 개발과 시험 생산을 추진 중이다.

삼성SDI는 수원 연구개발(R&D)센터에 전고체 배터리 파일롯 라인을 구축해 시제품을 생산한다. 해당 라인은 셀 설계와 공정 조건, 생산 수율 등을 검증하기 위한 시험 생산 라인이다. 삼성SDI는 2027년 하반기 양산을 목표로 기술 검증을 진행하고 있다.

LG에너지솔루션도 전고체 배터리 상용화를 단계적으로 추진한다. 회사는 2029년 전후 흑연 음극 기반 전고체 배터리를 전기차(EV)용으로 상용화하는 방안을 제시했다. 이후 리튬 금속 기반 또는 무음극 구조 전고체 배터리를 개발해 2030년 전후 휴머노이드 로봇 등 차세대 모빌리티 분야에 적용하는 전략이다.

일본에서는 토요타가 전고체 배터리 개발을 주도한다. 토요타는 전고체 배터리 관련 특허 약 1300여건을 확보한 세계 최대 기술 보유 기업으로 평가된다. 토요타는 2027~2028년 전고체 배터리를 탑재한 전기차 출시 계획을 제시했다.

토요타는 전고체 배터리 핵심 소재인 고체 전해질 공급망 확보에도 나섰다. 일본 정유기업 이데미츠코산은 최근 일본 치바 지역에 전고체 배터리용 고체 전해질 생산 파일럿 공장 건설에 착수했다.

업계에서는 전고체 배터리가 전기차뿐만 아니라 휴머노이드 로봇, 도심항공교통(UAM) 등 차세대 모빌리티 분야에서 핵심 전력원으로 활용될 가능성이 높은 것으로 기대했다.

배터리업계 관계자는 “전고체 배터리는 파일럿 단계와 양산 체계 구축 사이 기술 격차가 크다”며 “고체 전해질 대량 생산과 공정 속도, 수율 확보가 핵심 과제로 꼽힌다”고 전했다.

김명희 기자 noprint@etnews.com

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