中, '차세대 배터리' 전고체 성과 속속...韓·日 맹추격

'반고체' 배터리 전기차 출시 잇따라

광저우자동차는 2026년 양산 예고

CATL "전고체는 아직 갈 길 멀어"

중국 베이징의 한 쇼핑몰에 중국 전기차 모델들이 전시된 모습. [사진=로이터·연합뉴스]

중국 기업들이 '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리 기술 개발에서 뚜렷한 성과를 내며 업계 선두 주자인 한국과 일본을 빠르게 추격하고 있다. 다만 상용화까지는 아직 넘어야 할 산이 많다는 분석도 나온다. 

22일 중국 매체 증권일보는 “최근 전고체 배터리 기술 개발 성과가 잇따르고 있다”고 보도했다. 상하이자동차는 지난 8일 발표한 전기 세단 '즈지 L6'에 자사 1세대 반고체 배터리를 탑재했다. 이에 앞서 웨이라이(니오)는 작년 말에 반고체 배터리를 탑재한 전기차를 출시했다.

전고체 배터리 양산 소식도 전해졌다. 광저우자동차는 지난 12일 2026년 전고체 배터리 양산에 돌입할 것이라고 밝혔고, 중국과학원 산하 칭다오에너지연구소는 최근 무기 고체 전해질 중 하나인 황화물 고체 전해질을 소재로 한 전고체 배터리 임시 생산라인을 구축한 것으로 알려졌다. 

전고체 배터리란 양극과 음극 사이에서 이온을 전달해 전류를 흐르게 하는 물질인 전해질을 기존 액체에서 고체로 대체한 배터리다. 리튬이온배터리의 최대 단점인 배터리 용량과 화재 위험성을 한 번에 해결할 수 있어 '꿈의 배터리'로 통한다. 중국 기업들이 기술 개발에서 성과를 내고 있는 반고체 배터리는 젤 형태의 전해질을 사용하는 것으로 전고체 배터리로 가는 중간 단계 역할을 한다.

중국 국가발전개혁위원회(발개위)는 2020년 11월 '신에너지 자동차 산업 발전 계획(2021~2025)'을 발표하고 전고체 배터리를 산업 핵심 발전 목표로 설정, 연구·개발 및 산업화에 속도를 내왔다. 이후 정부의 전폭적인 지원으로 양산이 비교적 쉬운 반고체 배터리 개발에 주력해온 칭다오에너지연구소는 관련 특허만 95개 출원했다. 이밖에 닝더스다이(CATL)와 비야디(BYD)가 각각 19개, 72개, 광저우자동차가 8개의 관련 특허를 보유하고 있다. 

중국이 이처럼 전고체 배터리 개발에 속도를 내고 있는 건 전고체 배터리 시장에서 현재 일본과 한국이 우위를 점하고 있기 때문이다. 특히 일본의 전고체 배터리 관련 특허는 세계 전고체 배터리 특허의 절반을 차지하고 있을 정도로 가장 앞선 기술력을 보유하고 있다고 평가받는다. 도요타는 2027~2028년, 닛산은 2028년에 전고체 배터리 양산에 돌입한다는 계획이다. 삼성SDI는 역시 2027년에 양산 계획을 세우고 있고, 현대자동차는 2025년부터 전고체 배터리를 탑재한 전기차를 시범적으로 선보일 예정이다.

중국이 이들 기업을 앞서기 위해 연구개발에 속도를 내고 있지만 완벽한 전고체 배터리 양산까지는 아직 갈 길이 멀다는 의견이 지배적이긴 하다. 광저우자동차가 2026년 양산을 예고한 배터리 역시 전고체가 아닌 반고체라는 게 중국업계의 설명이다. 전고체 배터리의 에너지 밀도는 500Wh/kg 수준이 되어야 하는데, 광저우자동차가 공개한 전고체 배터리의 에너지 밀도는 400Wh/kg으로 반고체 수준이라는 것이다. 

'중국 배터리왕'으로 통하는 CATL 역시 최근 2023년 연례 보고서에서 전고체 배터리 상용화까지는 아직 기술적인 측면에서 극복해야 할 문제가 많다고 밝혔다. 다만 CATL은 "최근 투자가 많이 늘었다"면서 "CATL의 전고체 배터리는 2027~2030년에 양산될 수 있을 것"이라고 말했다.