전기차 배터리 업황 둔화로 실적이 악화된 가운데 국내 배터리 업계가 전고체 배터리를 축으로 중장기 전략을 재정비하고 있다. 수익성 압박이 이어지는 상황에서도 차세대 기술 투자를 지속, 2030년 전후 시장 주도권 확보에 힘을 쏟고 있다.

22일 업계에 따르면 삼성SDI와 LG에너지솔루션, SK온은 전고체 배터리를 미래 성장의 핵심 축으로 삼고 양산 준비와 기술 고도화를 병행하고 있다. 전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 적용해 화재 위험을 낮추고 에너지 밀도를 높일 수 있는 차세대 배터리로, 2027~2030년에 상용화가 이뤄질 것으로 예상된다.

삼성SDI는 2023년 수원 연구소에 전고체 배터리 파일럿 라인을 설치하고 시제품 생산에 착수했다. 현재 여러 고객사에 샘플을 공급해 성능 검증을 진행하고 있다. 삼성SDI는 글로벌 협력도 확대, 지난해 말부터 독일 BMW, 미국 솔리드파워와 전고체 배터리의 자동차 탑재를 위한 기술 검증 프로젝트를 공동 추진하고 있다.

대규모 투자 재원 마련 작업도 동시에 추진하고 있다. 보유 중인 삼성디스플레이 지분 15.2%를 매각해 최대 10조원대 자금을 확보한다는 구상이다. 조 단위 적자가 이어지는 상황이지만 전고체 배터리 등 미래 성장 분야 투자를 이어가기 위한 조치로 풀이된다. 올해는 시설투자(CAPEX) 규모를 전년 대비 소폭 조정해 효율성을 높이면서도, 핵심 기술 분야에 대한 투자는 지속해 중장기 경쟁력 확보에 집중할 방침이다.

LG에너지솔루션은 2029년까지 전기차(EV)용 흑연계 전고체 배터리를, 2030년까지 휴머노이드 로봇용 전고체 배터리를 상용화하겠다는 목표를 제시했다. 건식전극 공법을 통해 설비 투자비와 공정 비용을 낮추며 양산 경쟁력을 확보하겠다는 전략도 병행하고 있다.

SK온도 2029년 상용화를 목표로 전고체 배터리 개발을 추진하고 있다. 대전 미래기술원 내 전고체 배터리 파일럿 플랜트를 설치하고 황화물계 전고체 배터리와 리튬 메탈 배터리 등을 개발 중이다. 솔리드파워와 협력, 셀 설계 및 공정 기술 연구개발을 진행하고, 황화물계 고체전해질을 공급받는 방식으로 개발 속도를 높이고 있다.

국내 업체들의 경쟁사인 중국 배터리 업체들도 전고체 배터리 상용화 시점을 앞당기기 위한 투자와 생산라인 구축에 적극 나서고 있다. 궈쉬안 하이테크는 독일 BASF와 전고체 배터리용 고성능 소재 개발 협력을 진행 중이다. 광저우자동차그룹은 대용량 전고체 배터리 생산라인을 구축하고 소규모 양산 조건을 갖췄다고 밝혔다. 2026년 차량 탑재 테스트를 거쳐 2027년 소규모 양산, 2030년 대규모 출하를 추진한다는 계획이다.

업계에서는 기술 완성도와 경제성 확보가 관건이라는 분석이 나온다. 업계 한 관계자는 "대량 생산과 경제성 확보가 가장 중요하다"며 "양산형 제품이 본격적으로 시장에 자리 잡기까지는 최소 5년 정도는 더 필요할 것"이라고 말했다. 이어 "중국보다 한국이 늦지 않고 기술 측면에서는 오히려 앞서 있다는 평가도 있다"며 "국내에서는 삼성SDI가 가장 빠르게 개발을 진행하고 있는 것으로 보고 있다"고 덧붙였다.