▲ 리튬이온배터리(LIB)와 전고체전지(ASSB)의 EV용 배터리 시장 점유율 전망

최근 전고체전지에 대한 이차전지 시장의 관심이 증가하고 있으나 2030년에도 리튬이온배터리(이하 LIB)의 시장 점유율이 압도적일 것으로 보이며 전고체전지는 양산화에 성공하더라도 시장 침투율이 매우 낮을 것으로 예상됐다.

SNE리서치는 세계 LIB 공급량이 2023년 687GWh에서 2030년 2,943GWh로 4.3배 증가해 배터리 시장의 95%이상을 차지할 것으로 보이며 전고체전지의 침투율은 약 4%대로 전망된다고 24일 밝혔다.

전고체전지는 폭발·발화 특성이 현저히 낮아 안전성이 우수하고 높은 에너지 밀도 구현이 가능한 배터리다. 그렇기 때문에 배터리 기업들은 전고체전지에 대한 연구를 계속하고 있으며 정부도 전고체전지 개발을 위한 연구개발(R&D), 세제 지원, 금융 지원 등 대규모 지원을 계획하고 있다.

그러나 전고체전지는 기술적으로 높은 계면 저항, 전해질 두께, 입자 응집, void 형성 등의 다양한 기술적인 문제점을 가지고 있으며 이를 해결하고 양산까지 가기에 해결해야 될 과제가 매우 높다. 주요 소재가 고가의 금속으로 배터리의 원가경쟁력을 확보하기 어렵고 그에 따라 양산 가능성이 낮다.

현재 LIB의 전해액은 글로벌 기준 kg당 9달러임에 반해 전고체전지 중 유망한 황화물계 고체 전해질의 주 원료인 Li2S는 1,500~2,000달러 수준으로 LIB 전해액의 200배 이상이다. 업계는 배터리 가격을 낮추기 위해 배터리 밸류체인의 모든 기업이 원가 절감을 최우선 과제로 노력하는 중이다.

전고체 전지는 실제로 2030년이 되어서야 전기차 실증이 이뤄질 예정이다. 정부 계획대로 잘 진행돼도 2030년에 겨우 차량 실증을 시작할 수 있다는 것이다.

SNE리서치 관계자는 “배터리 시장은 장기간 LIB 위주의 시장으로 전개됨에 따라 2030년에 LIB 공급량은 현재 대비 4배 이상 성장 할 것이며, 이에 따라 동박, 분리막과 같은 기존 LIB의 공급사슬이 장기간 주류를 차지할 것으로 보인다”고 밝혔다.