미국의 전고체 배터리 셀 개발기업인 팩토리얼 에너지가 메르세데스-벤츠와 공동 개발한 40Ah의 전고체 배터리 셀을 최초 공개했다. 대규모 생산 전환 가능성을 제시한 데다 한국과 중국 역시 샘플 테스트와 인력 충원으로 상용화에 속도를 내고 있어 상용화 경쟁은 치열해질 전망이다.
16일 외신 등에 따르면 팩토리얼 에너지는 메르세데스-벤츠와 함께 공동 개발한 첫 번째 '솔스티스' 전고체 배터리셀을 40Ah 용량으로 확장했다. 이는 건식 코팅 공정을 적용한 것이 특징으로 초기단계 시제품인 'A-샘플'을 전기차에 적합한 크기로 공개했다.
40Ah 용량은 배터리가 1시간 동안 40암페어의 전류를 제공할 수 있음을 의미한다. 통상 소형 전기차의 리튬이온배터리가 40Ah 용량임을 고려하면 40Ah 전고체 그 자체로 기술적 진전을 이뤘다는 평가다. 특히 이번에 에너지 밀도를 최대 80%까지 높였다는 점에서 상업적 활용 가능성을 높였다.
팩토리얼 에너지가 전고체 샘플을 개발하면서 벤츠는 상용화를 위해 혹독한 실차 시험을 할 것으로 보인다. 실차 시점으로 전고체 성능과 내구성이 도로 조건에서 검증하고, 팩토리얼 에너지가 피드백을 기반으로 개선하는 식으로 양사는 5년 내에 상용화를 완료한다는 목표다.
전고체 배터리 셀 전문 유망 개발기업인 팩토리얼 에너지는 이미 보스턴에 지난해 10월 200MWh의 생산능력을 갖춘 공장을 구축했다. 벤츠와 스텔란티스가 주도한 투자 라운드로 약 2억달러를 유치한 덕분이다.
미국 스탠포드대학에서 분사한 배터리 스타트업인 퀀텀스케이프 역시 지난 6일 전고체 배터리의 고체 분리막 대량 양산에 성공했다. 그간 공정이 까다로워 소량 생산만 가능했지만 이번에 대량생산 단계로 전환된 것이다. 내년에 첫 번째 상용제품인 'QSE-5' 샘플을 투자사인 독일 폭스바겐의 파트너사에 제공할 예정이다.
한국에서는 삼성SDI가 2027년 상용화를 목표로 지난해 3월 경기도 수원에 전고체 전지 파일럿인 'S-라인'을 준공하며 샘플을 생산하고 있다. 지난해 말에는 프로토타입 샘플을 생산해 3개의 완성차 업체에 공급했다. 현재는 기존 고객 외 글로벌 프리미엄 완성차업체들의 추가 요청으로 샘플을 공급해 성능 평가를 진행 중이다.
중국 배터리 1위 업체인 CATL도 10Ah에서 나아가 20Ah 용량의 전고체 배터리 샘플을 시범 생산하기 시작했다. CATL은 2027년 상용화를 목표로 전 연구개발 투자를 늘리고 팀 인력을 1000명 이상으로 확대한 상황이다.
한 배터리업계 관계자는 "40Ah의 충전 용량의 셀을 개발하고 제조하는 것은 대량 생산으로의 전환 가능성을 시사한다"며 "전고체 배터리를 탑재한 소형 전기차의 경우 아직 상용화 초기 단계에 있어 구체적인 용량 범위를 제시하기는 어렵지만, 적어도 80Ah~100Ah면 적정한 주행거리를 제공할 수 있을 것으로 보는 만큼, 40Ah 용량은 상업적 적용 가능성을 높이는 진전이다"고 말했다. 박한나기자 park27@dt.co.kr
팩토리얼 에너지와 메르세데스-벤츠가 공동 개발한 40Ah 용량의 전고체 배터리셀. 팩토리얼 에너지 제공.
