이재용-정의선 머리 맞댄 전고체 배터리는 '차세대 전기차 핵심'(종합)
삼성, 배터리 혁신 기술 개발…전기차 키우는 현대차와 공통 관심사
전고체 배터리, 기존 리튬이온 단점 보완…1회 충전에 800㎞ 달려
(서울=연합뉴스) 최윤정 김영신 기자 = 13일 이재용 삼성그룹 부회장과 정의선 현대차그룹 수석부회장이 논의한 주요 주제는 차세대 전기차용 전지인 '전고체 배터리(All-Solid-State Battery)'다.
삼성은 최근 전고체 배터리 관련 핵심 기술을 개발했고, 현대차는 세계 시장에서 전기차를 확대하고 있어 차세대 전고체 배터리가 두 기업의 공통 관심사로서 화두에 올랐다는 분석이 나온다.
업계에 따르면 양 그룹 총수들은 이날 삼성SDI[006400] 천안사업장에서 만나 전고체 배터리 개발 현황 등에 대해 의견을 나눴다. 삼성SDI 천안사업장은 자동차용 배터리와 소형 배터리를 전문적으로 생산하는 라인이다.
정 수석부회장 등 현대차 경영진이 오전에 삼성SDI 천안사업장을 방문해 이 부회장 등 삼성 경영진과 함께 사업장을 돌아보고 사내식당에서 함께 점심을 먹은 것으로 전해졌다.
전고체 배터리는 배터리 양극과 음극 사이의 전해질을 액체에서 고체로 대체하는 차세대 기술이다.
현재 주로 사용되는 리튬이온 배터리는 폭발 가능성, 크기, 수명 등에서 단점이 있는데 전고체 배터리는 이를 보완해서 안전성과 용량을 높인다.
업계에서 전고체 배터리 선점을 위한 연구·개발이 한창인 가운데, 삼성이 최근 전고체 배터리 혁신 기술을 발표해 세계적 관심을 받았다.
일반적으로 전고체 배터리 음극 소재로 리튬 금속(Li metal)이 사용된다. 리튬 금속은 배터리 수명과 안전성을 낮추는 '덴드라이트'(Dendrite)를 해결해야 하는 문제가 있다.
덴드라이트(수지상결정·樹枝狀結晶)는 배터리를 충전할 때 리튬이 음극 표면에 적체하며 나타나는 나뭇가지 모양의 결정체로, 이 결정체가 배터리 분리막을 훼손해 수명·안전성이 낮아진다.
전고체 배터리 상용화를 위해서는 이 덴드라이트 문제를 해결하는 것이 관건으로 꼽힌다.
삼성종합기술연구원은 연구를 통해 덴드라이트를 해결할 기술을 세계 최초로 적용하고 지난 3월 세계적 학술지 '네이처 에너지'를 통해 공개했다.
삼성은 전고체 전지 음극에 5마이크로미터 두께의 은·탄소 나노입자 복합층(Ag-C Nanocomposite Layer)을 적용한 '석출형 리튬음극 기술'을 개발했다.
이 기술은 전고체 배터리의 안전성과 수명을 증가시키는 동시에 기존보다 배터리 음극 두께를 얇게 만들어 에너지 밀도를 높일 수 있다. 이에 따라 리튬이온 전지보다 크기를 절반 수준으로 줄이는 특징을 갖췄다.
배터리 1회 충전으로 800km 주행하고 1천회 이상 재충전할 수 있어 전기차 주행거리를 획기적으로 늘릴 수 있을 것이라는 기대가 나온다.
정의선 부회장 등 현대차 경영진은 삼성그룹의 배터리 사업을 하는 삼성SDI와 핵심 기술을 연구한 삼성종합기술원 측으로부터 전고체 배터리 개발 현황에 관해 설명을 들은 것으로 전해졌다.
전기차는 '한국판 뉴딜'로 정부가 육성하는 사업인 데다, 현대차가 전기차 시대 전환에 맞춰 전기차 사업을 강화하고 있어 전고체 배터리 기술이 삼성·현대차 두 그룹의 상호 관심사가 된 것이다.
이날 이 부회장과 정 부회장의 회동으로 업계에서는 현대·기아차가 생산하는 전기차에 삼성SDI 제품이 들어갈지에 관심이 쏠린다.
현대·기아차는 국내 배터리 업체 중에서는 LG화학과 SK이노베이션으로부터 납품받고 있는데, 두 총수의 만남으로 현대차에 삼성SDI 배터리가 장착될 가능성이 커졌다.
현대·기아차의 전기차는 세계 시장에서 점유율을 확대하고 있다.
글로벌 전기차 전문 매체인 EV세일즈에 따르면 현대·기아차는 올 1분기 총 2만4천116대의 순수 전기차를 판매해 테슬라(8만8천400대), 르노-닛산 얼라이언스 (3만9천355대), 폭스바겐그룹(3만3천846대)에 이어 4위를 차지했다.
현대·기아차는 2025년까지 총 44종의 친환경차를 선보일 예정이며, 이 중 절반이 넘는 23종을 순수 전기차로 출시할 계획이다.
다만 전고체 배터리는 아직 상용화 단계가 아니어서 이날 총수들의 만남이 당장 제품 협력으로 이어지지는 않을 전망이다.
현대차 관계자는 "현대·기아차는 세계 최고 성능의 전기차에 필요한 최적화된 배터리 성능 구현을 위해 연관 기술을 연구하고 있다"며 "이번 방문은 차세대 배터리 기술 방향성에 대한 의견을 교환하고 신기술 현황 등을 공유하기 위한 차원"이라고 말했다.
shiny@yna.co.kr
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