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그로쓰리서치는 전고체 배터리가 폭발 가능성이 거의 없고 에너지 밀도를 높일 수 있어 관련 시장이 빠르게 성장하고 있다고 분석하며, 주요 기업으로 레이크머티리얼즈와 씨아이에스를 지목했다.

그로쓰리서치에 따르면 전고체 배터리는 2차전지의 한 종류로, 전지의 주요 구성 요소가 모두 고체로 이루어진 전지를 의미한다. 고체로 되어 있다는 점에서 리튬이온 전지와 차별성을 보이는데, 고체 전해질은 액체 전해질보다 안정성 문제에서 자유롭다고 평가받는다. 또한, 에너지 밀도도 높일 수 있어 전고체 배터리는 '꿈의 배터리'로 불리며, 상용화 시 화재 위험이 적고 주행거리가 긴 전기차 시대가 도래할 것으로 기대된다.

그로쓰리서치 이재모 연구원은 "전고체 배터리 시장은 2020년 약 6160만 달러에서 연평균 34.2% 성장하며 2027년 4억8250만 달러의 큰 시장을 형성할 것으로 전망되고 있으며, 관련 기술들이 활발하게 개발되고 있다"라고 밝혔다.

더불어 "현재 기술적으로 가장 유망한 분야는 황화물계 전해질인데, 다른 고체 전해질에 비해 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 대량 양산화에 유리하다고 알려져 있기 때문이다"라고 설명했다.

이 연구원은 "주요 배터리 업체들은 에너지 밀도가 높은 황화물계 전고체 배터리를 중심으로 2027년 이후 양산을 계획 중"이라며 "삼성SDI는 2023년 말에 파일럿 공장을 세워 고객사에 샘플을 제공하고 있으며, 2027년까지 상용화를 목표로 하고 있다"라고 전했다.

이어 "SK온은 솔리드파워와 기술 이전 협약을 체결하여 2025년까지 대전 배터리 연구원에 전고체 배터리 파일럿 라인을 구축하고, 2029년 양산을 목표로 하고 있다"라며 "LG에너지솔루션은 황화물계 전고체 전지를 2030년까지 상용화하겠다는 목표를 제시했다"라고 말했다.

그는 "황화물계 전고체 배터리 상용화의 걸림돌 중 하나는 황화물계 전고체 전해질 원료인 황화리튬의 가격인데, 리튬이온 배터리 전해질과 분리막의 가격은 약 $15/kg 수준이지만, 황화리튬의 가격은 약 $1만2000/kg 수준이다"라고 지적했다.

다만 "원재료비가 많이 들지 않기 때문에 안정성과 양산이 본격화된다면 황화리튬 가격이 내려갈 가능성이 있으며, 황화리튬 생산을 선점하고 있는 기업에 대한 투자 매력도는 높아 보인다"라고 전망했다.

그로쓰리서치는 전고체 배터리 관련 기업 중 레이크머티리얼즈와 씨아이에스에 주목했다.

그로쓰리서치 이재모 연구원은 "레이크머티리얼즈는 초고순도 트리메틸알루미늄(TMA) 제조업체로, 2020년부터 자회사 레이크테크놀로지를 설립하여 황화물계 소재를 연구개발 해왔다"라며 "2023년 말에 연간 약 120톤 생산 규모의 황화리튬 양산 설비를 완공했고, 올해부터 본격적인 매출이 나올 것으로 기대된다"라고 분석했다.

이어 "씨아이에스는 리튬 이차전지 생산에 필요한 전극 제조 관련 장비를 전문적으로 제작하는 업체로, 황화물계 전고체 전해질 생산 자회사인 '씨아이솔리드'를 흡수 합병했다"라며 "전고체 배터리는 건식 공정으로만 생산할 수 있는데, 건식 공정 장비를 개발 중인 동사가 향후 수혜를 받을 가능성이 크다"라고 내다봤다.

[이투데이/박정호 기자 (godot@etoday.co.kr)]

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