▲ 리튬메탈 배터리 가격 및 시장규모 전망(출처: 2025 차세대 리튬메탈 배터리 기술개발 현황 및 시장전망, SNE리서치)

차세대 배터리 산업의 패러다임을 주도할 핵심 기술로 주목받는 리튬메탈 배터리(LMB)의 시장 주도권 선점을 위해서는 선제적 기술 확보와 소재·공정 혁신이 필요하다는 제언이 나왔다.

SNE리서치가 7일 공개한 ‘2025 차세대 리튬메탈 배터리 기술개발 현황 및 시장전망 리포트’에 따르면, 리튬메탈 음극(20μm Li foil)을 적용한 전고체 배터리(SLMB)의 가격은 ’35년도 기준 약 120 달러/kWh로 예상되며, 이를 금액으로 환산하면 ’24년 약 2억달러 수준에서 ’35년까지 약 320억달러 내지 최대 470억달러까지 성장할 것으로 전망됐다.

이같은 성장세는 전기차·항공모빌리티 등 고에너지 응용 분야 중심의 기술 수요 확대와 리튬메탈 음극 상용화의 가시화에 따른 것이다.

리튬메탈 배터리는 기존 리튬이온 배터리의 한계를 뛰어넘는 차세대 고에너지 밀도 솔루션으로 전기차, 드론 및 항공모빌리티 등 에너지 수요가 높은 응용 분야의 핵심 동력원으로 주목받고 있다. 특히 이론용량이 약 10배 높은 리튬 메탈 음극의 적용은 에너지 저장 효율을 비약적으로 끌어올릴 수 있으며, 배터리 소형화와 장거리 주행 구현에 결정적 역할을 한다.

다만, 리튬 덴드라이트 문제와 SEI 층 파괴, 사이클 수명 저하와 같은 기술적 이슈는 상용화를 가로막는 주요 장애요소로 작용하고 있다.

이를 해결하기 위해 계면 제어 기술, 셀 설계 혁신 등 연구개발이 전방위적으로 활발히 진행되고 있다. 예시로 LG에너지솔루션은 KAIST와 협력해 ‘붕산염-피란 기반 액체 전해질’을 개발해 리튬메탈 배터리의 충방전 효율과 에너지 밀도를 높였다. 또한 롯데케미칼은 덴드라이트 현상을 억제하는 분리막 코팅소재 제조 기술을 개발하는 등 다양한 연구가 진행되고 있다.

리튬메탈 배터리는 기술적 도전과 상업적 기회가 공존하는 전략적 전환점에 있으며, 국내외 배터리 기업들은 선제적 기술 확보와 소재·공정 혁신을 통해 차세대 시장 주도권을 선점할 필요가 있다.

SNE리서치 관계자는 “정책적 지원과 산업 생태계의 유기적 협력이 병행된다면, 리튬메탈 배터리는 향후 차세대 배터리 산업의 새로운 패러다임을 주도할 핵심 기술로 자리매김할 수 있을 것”이라고 설명했다.