전고체 배터리, 2030년부터 전기차 탑재 예상···“모빌리티 전동화 촉매 될 것”
||2025.10.31
31일 한국자동차연구원의 ‘전고체 리튬이온 배터리의 가능성’ 보고서에 따르면, 전기차 등 차량에 전고체 배터리가 2030년 이후 적용될 것으로 전망됐다.
보고서는 “업계의 양산 목표 시점과 개발 동향을 고려할 때 이르면 2027~2028년 소형 전고체 배터리의 소량 생산이 개시될 가능성이 있다”며 “통상적으로 완성차사가 신기술 검증에 2~3년이 걸리고 탑재 비용 대비 성능 이점 등을 고려하면 전기차 적용은 소형 가전제품 대상 적용 이후가 될 것”이라고 내다봤다.
실제로 테슬라가 배터리 셀 폼팩터를 변경한 4680 셀을 공개하고 실제 적용까지는 2년 이상이 소요된 것으로 알려졌다.
현존 리튬이온 배터리는 액체 전해질 사용에 따른 열 안정성, 에너지 밀도 등의 이론적 한계를 갖고 있어 이를 대체하기 위한 전고체 배터리의 필요성이 부각되어 왔다.
전고체 배터리는 고체 기반의 전해질을 활용해 높은 에너지 밀도·충전 속도와 열 안정성 등의 장점을 지니고 있으며 외부 충격에 따른 발화 위험이 상대적으로 작아 사용처를 넓힐 수 있을 것으로 기대되고 있다.
다만 보고서는 “상용화에는 수명, 제조 공정, 대안 기술이라는 도전 요인이 존재한다”며 “고체 전해질 기반의 셀을 생산하려면 원료 가공, 전극 및 셀 제조를 포함하여 불량률을 최소화하는 공정 기술과 전용 시설에 대한 투자가 필요하나, 현재는 경제적 측면에서 양산성 확보 방안이 불명확하다”고 짚었다.
그럼에도 연구원은 전고체 배터리가 자동차 포함 모빌리티 전반의 전동화 확산의 촉매가 될 수 있을 것이라고 내다봤다.
딜로이트에 따르면 중국 제외 주요국에서 전기차 구매 의향이 전체의 5~14%에 불과하는 등 액체 전해질 기반 리튬이온 배터리 중심 전기차의 기존 내연기관차 대체 움직임이 더딘 상황이다.
보고서는 “전고체 배터리의 상용화는 다양한 육상·항공 이동 수단의 전동화를 촉진할 수 있다는 의미가 있다”며 “산업용 차량, 항공 모빌리티 등 기술적으로 현존 배터리의 적용이 제한되는 이동 수단의 전동화가 가능하다”고 전망했다.
이에 우리나라를 비롯한 주요 배터리 선도국의 지원을 바탕으로 전고체 배터리 개발이 이어질 것이란 관측이 나오고 있다.
현재 우리나라는 민·관 합작 체제를 바탕으로 전기차 및 미래형 ESS(에너지저장장치) 등에 적용 가능한 고출력·고안정성 전고체 배터리 셀 구현을 위한 정부 R&D(연구개발) 투자가 진행 중인 것으로 알려졌다.
중국도 중앙·지방 정부가 2025년 전고체 배터리 산업 지원책을 발표하고 기술 표준화 작업 진행 중에 있으며, 전고체 배터리 실증 단계에 도달했다는 평가가 나오고 있다.
연구원은 이를 두고 “업계 로드맵을 볼 때 수년 내 양산 가능성이 있으나 장기간 기존 기술과의 공존이 예상된다”며 “전고체 배터리가 성능·경제성 등 총체적인 우위를 확보하려면 규모의 경제 달성이 관건이므로, 상용화 이후에도 기존 리튬이온 배터리와 장기간 공존할 가능성이 높다”고 밝혔다.
