토요타, 2028년 전고체 배터리 양산 위한 핵심 양극재 확보

스미토모금속광업과 공동개발 계약 체결…2027~2028년 전고체차 출시 목표
아이덴미츠 고산서 고체전해질 공급…하이브리드차 우선 적용 검토

토요타가 전고체 배터리 양산을 위한 핵심 계약을 체결하며 차세대 배터리 기술 상용화에 속도를 내고 있다. 사진=토요타

토요타가 전고체 배터리 양산을 위한 핵심 계약을 체결하며 차세대 배터리 기술 상용화에 속도를 내고 있다. 일본 자동차 제조업체는 전고체 기술을 시장에 출시하는 최초의 회사 중 하나가 되기를 원하지만, 최소 2년은 더 걸릴 것으로 전망된다고 10일(현지시각) 전기차 전문 매체 인사이드 이브이즈가 보도했다.

토요타는 2028년부터 공급업체 스미토모금속광업으로부터 전고체 배터리에 가장 중요한 양극재를 우선적으로 받을 수 있게 됐다. 이미 전고체 배터리의 또 다른 핵심 구성 요소인 고체 전해질에 대해 다른 회사와 계약을 맺었다. 토요타는 최초의 전고체 배터리 EV가 이르면 2027년에 시장에 출시될 수 있다고 밝혔다.

전고체 배터리는 오늘날의 전기차 배터리와 관련된 많은 단점을 제거하거나 완화할 것을 약속한다. 이러한 배터리는 더 가볍고 안전하며 충전 속도가 빠르지만, 아직 초기 단계이며 제조 복잡성과 높은 비용으로 인해 대규모로 생산되지 않고 있다.

토요타는 수년 동안 자체 전고체 배터리를 개발해 왔으며 2027년 또는 2028년에 이 기술을 탑재한 첫 번째 EV를 판매할 계획이다. 9일 발표된 새로운 계약은 상황을 진행하는 데 도움이 될 것이다. 자동차 제조업체와 스미토모금속광업은 전고체 배터리용 양극재를 대량 생산하기 위한 공동 개발 계약을 체결했다.

금속 회사는 이르면 2028년 4월부터 시작되는 회계연도부터 양극재를 대규모로 생산할 계획이라고 회사 대변인이 로이터에 밝혔다. 그들은 "우리는 토요타에 우선적으로 공급한 다음 시장 수요에 유연하게 대응할 것"이라고 말했다.

오늘날의 배터리보다 훨씬 더 많은 충전-방전 주기를 견딜 수 있고 성능 저하가 훨씬 적은 이 새로운 "내구성이 뛰어난 양극재"가 토요타에 우위를 점할 수 있을지 관심이다. 토요타는 보유하고 있는 전고체 특허 수의 선두주자로 알려져 있으며 이 기술을 출시한 최초의 회사 중 하나가 될 것으로 예상된다.

흥미롭게도 이전 보고서에서는 전고체 배터리를 탑재한 최초의 양산 토요타가 완전한 EV가 아니라 하이브리드가 될 것이라고 제안했다. 이것은 이미 인기 있는 토요타의 하이브리드를 더욱 훌륭하고 경쟁력 있게 만들 수 있다. 전고체 배터리의 비용이 대형 EV 배터리 팩에 사용하기에는 여전히 너무 높다면 먼저 하이브리드에 사용하는 것이 합리적인 첫 번째 단계처럼 들린다.

전고체 배터리의 또 다른 핵심 구성 요소는 고체 전해질인 황화리튬으로, 이는 또 다른 일본 회사인 국내 최대 정유업체 중 하나인 이데미츠 고산에서 생산될 예정이다. 이 전해질은 배터리에 모든 우수한 특성을 부여하는 데 중요한 역할을 한다.

그러나 토요타가 전고체 양산차를 출시한 최초의 회사는 아닐 수도 있다. 벤츠와 BMW는 이미 공공 도로에서 프로토타입을 테스트하고 있으며, Nio는 이미 중국의 ET5 및 ET7 모델에 반전고체 배터리라고 부르는 것을 제공하고 있다.

중국 자동차에는 몇 가지 다른 반전고체 배터리가 있지만 Nio의 놀라운 킬로그램당 360와트시 에너지 밀도를 따라잡을 수는 없다. BMW i7 전고체 프로토타입은 390Wh/kg의 훨씬 더 높은 에너지 밀도를 가지고 있지만 이러한 사양으로 조만간 생산에 들어가지 않을 순수 테스트 차량이다.

토요타는 또한 전고체 기술을 시장에 출시하기 위해 혼다와 경쟁하고 있다. 일본 경쟁사는 2024년에 오늘날의 리튬이온 배터리보다 50% 더 작고, 35% 더 가볍고, 25% 저렴한 전고체 전지를 개발 중이라고 밝혔지만 언제 생산에 들어갈 수 있는지에 대한 명확한 기간은 제공하지 않았다.

동시에 보다 전통적인 리튬이온 배터리가 지속적으로 개선되고 있다. 토요타나 다른 제조업체가 실제로 자동차에 전고체 배터리를 장착하기 시작하면 이 기술이 획기적인 혁신인지 더 잘 이해할 수 있을 것이다.

전문가들은 전고체 배터리가 상용화되면 전기차 시장의 판도를 바꿀 것으로 전망한다. 충전 시간 단축, 주행 거리 증가, 안전성 향상 등의 장점으로 전기차의 대중화를 앞당길 수 있기 때문이다.

토요타의 이번 계약은 전고체 배터리 양산을 위한 공급망 확보라는 점에서 의미가 크다. 양극재와 전해질 등 핵심 부품의 안정적인 공급은 대량 생산의 전제 조건이다.

그러나 비용 문제는 여전히 해결해야 할 과제다. 전고체 배터리는 현재 리튬이온 배터리보다 생산 비용이 훨씬 높아 먼저 하이브리드에 적용하는 것이 현실적인 선택으로 보인다.

향후 전고체 배터리 경쟁은 토요타, 혼다 등 일본 업체와 중국, 유럽 업체 간 치열해질 전망이다. 누가 먼저 합리적인 가격에 양산 체제를 구축하느냐가 시장 주도권을 결정할 것이다.

신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com