- 전고체 배터리 개발 선두 기업인 美 솔리드파워와 전고체 배터리 공동 개발 협약… 3천만 달러 투자해 지분도 확보

- 에너지밀도 최소 930Wh/L 확보한 전고체 배터리 개발 목표

SK이노베이션이 전고체 배터리 기술 선도기업인 미국 솔리드파워(Solid Power)에 미화 3천만 달러(한화 약 353억2,500만 원)를 투자하고, 공동으로 차세대 전고체 배터리를 개발하고 생산키로 지난 12월 28일 협약식을 맺었다.

美 라스베이거스에서 열린 CES2022 현장에서 현지시간 1월 5일, 美 솔리드파워 최고마케팅책임자(CMO) 존 제이콥(Jon Jacobs, 왼쪽), SK이노베이션 이성준 환경과학기술원장(오른쪽) 등 양사 경영진이 만났다. 이날 양사 경영진은 SK 전시장을 함께 관람했으며, 이후 양사 간 향후 협력방안, 연구개발 방향 등에 대해 협의했다.

전고체 배터리는 현재 배터리에 적용되는 액체 전해질을 고체 전해질로 대체한 배터리를 말한다. 화재에 민감한 액체 전해질 대신 고체 전해질을 적용하면 화재 위험이 현저히 줄어든다. 또, 배터리 무게와 부피도 줄어들어, 리튬이온배터리가 가진 용량 한계를 뛰어넘을 수 있는 등 장점이 있어 주목받고 있다.

이날 협력을 통해 양사는 우선 기존 리튬이온배터리의 NCM(니켈, 코발트, 망간) 양극재와 실리콘 음극재를 적용한 전고체 배터리 개발에 나선다. 이를 통해 에너지밀도 930Wh/L 이상을 구현할 계획이다.

현재 일반적으로 사용되는 리튬이온배터리 에너지밀도가 약 700Wh/L인 점을 고려하면 약 33% 뛰어난 성능이다. 같은 크기 배터리를 전기차에 탑재한다고 가정할 때, 한 번 충전으로 700km를 달릴 수 있던 전기차가 930km를 주행할 수 있게 되는 셈이다.

양사는 특히 기존 리튬 이온 배터리 제조 설비에서도 생산할 수 있도록 전고체 배터리를 개발하기로 했다. 추가적인 설비 투자를 최소화해 비용과 시간을 절약할 수 있다. 가격경쟁력은 물론 양산 시기를 앞당길 수 있을 전망이다.

이로써 SK이노베이션은 전기차 배터리 시장에서 글로벌 톱 수준의 수주잔고를 쌓을 수 있었던 독보적인 리튬이온배터리 경쟁력에 더해, 전고체 배터리 시장마저 선점할 발판을 마련하게 됐다.

솔리드파워는 이미 미국 콜로라도(Colorado)주 루이빌(Louisville)에 위치한 본사에서 시험 생산라인을 갖추고, 전고체 배터리 시제품과 고체 전해질을 생산하고 있다. 콜로라도주 손튼(Thornton)에서는 고체 전해질 생산설비를 추가로 구축하겠다고 밝힌 바 있다. 

SK이노베이션은 솔리드파워가 기존에 확보한 전고체 배터리 개발 기술에 더해 에너지밀도를 더욱 높이고 상용화를 이뤄내기 위한 기술적 장벽을 함께 해결해 나갈 계획이다.

솔리드파워 CEO이자 공동 창업자인 더그 캠벨(Doug Campbell)은 “SK이노베이션과의 이번 협업은 솔리드파워가 구축한 전고체 배터리 생산 공정을 확대하고 기존 리튬이온배터리 생산설비와 호환이 된다는 검증의 의미를 갖는다”라며, “글로벌 선두권 리튬이온배터리 생산 회사를 보유한 SK이노베이션과 협력은 시장에 진입하기 위한 전략이자 기대 수요를 충족하는 열쇠가 될 것”이라고 말했다.

SK이노베이션 이성준 환경과학기술원장은 “SK 배터리 사업은 가장 안전하고 뛰어난 성능을 구현하는 기술과 제품을 개발해 산업 생태계를 확장해 가고 있다”라며, “전고체 배터리 분야에서 최고 기술을 자랑하는 솔리드파워와 협력을 통해 뛰어난 성능의 전고체 배터리를 개발해 리튬이온배터리 시장은 물론 미래 배터리 시장을 선도하면서 생태계 활성화에 기여할 것”이라고 말했다.