150도 전고체 띄운 日 파나소닉… K-배터리 허 찔렀다

일본 파나소닉에너지가 최대 150도 고온 환경에서도 안정되게 작동하는 각형 규격의 산업용 전고체 배터리를 개발했다.

로이터는 9일 지바시 마쿠하리 멧세 전시회 취재를 통해 코인형과 각형 두 형태 모두 4분기부터 샘플 출하에 들어간다고 보도했다. 전기차가 아닌 극한 환경 센서 시장을 먼저 겨냥한 일본의 상용화 행보는 전고체 개발 속도를 올리는 한국 배터리 3사에 직접 연결된다.


와타나베 쇼이치로 파나소닉에너지 최고기술책임자(CTO)는 9일 지바시 마쿠하리 멧세 전시회 현장 취재에서 각형 전고체 배터리 개발 성과를 공개했다. 그동안 파나소닉에너지가 보유한 소형 전고체 전지는 동전 모양의 코인형 한 가지에 머물렀고 보장 작동 온도 역시 최고 125도에 그쳤다.
이번 연구 성과를 통해 파나소닉에너지는 직육면체 형태인 각형 설계를 새롭게 추가하는 동시에 코인형과 각형 두 제품 모두 작동 상한 온도를 150도까지 끌어올렸다.

와타나베 최고기술책임자는 코인형과 비교해 각형 형태가 기기 내부 부품 배치 측면에서 한결 유리하다고 평가했다. 그는 공간 활용성이 우수한 각형 규격이 더해짐으로써 전고체 셀을 채택하려는 글로벌 완성차와 산업 기계 고객사가 늘어날 가능성이 크다고 설명했다.


사용 보장 온도가 150도까지 확장되면서 소형 전고체 전지가 투입될 수 있는 응용 산업군도 빠르게 넓혀 나가며 시장의 기대를 모으는 추세다.

과거 125도 환경에서는 가혹한 열기가 발생하는 타이어 공기압 센서나 고열을 뿜는 산업용 로봇 센서 등이 주요 탑재 대상에 머물렀다. 와타나베 최고기술책임자는 온도가 올라갈수록 사용 편의성과 활용 가치가 커진다며, 150도 고열을 견디면 고온 고압 증기를 다루는 의료 기기 멸균 공정용 센서 등으로 시장 영역을 넓힐 수 있다고 밝혔다.
파나소닉에너지는 대규모 자금이 들어가는 전기차용 대형 전지 대신 산업 기계와 차량용 센서에 전고체 배터리를 우선 적용하는 전략을 밟고 있다.

초기 수율과 양산 단가 문제를 겪기 쉬운 전기차 시장을 건너뛰고, 반드시 필요한 틈새 특수 센서 부품 시장부터 실제 사회 적용을 추진해 공정 완성도를 다지려는 포석이다.

파나소닉에너지는 오는 2026년도 10월부터 12월까지의 4분기 기간에 150도 사용이 가능한 코인형과 각형 소형 셀의 고객사 샘플 출하를 개시할 계획이다.

아울러 현시점에서 사업화가 확정된 단계는 아니라고 선을 그으면서도 협소한 곡면 공간 탑재에 유리한 원통형 배터리를 인간형 로봇에 맞추어 개발하는 구상도 함께 제시했다.


파나소닉에너지가 전고체 배터리의 틈새 센서 시장 선제 침투에 나서면서 전기차 탑재를 최종 목표로 삼고 있는 한국 배터리 업계에도 직접 파급 효과를 미친다.

삼성SDI와 LG에너지솔루션, SK온 등 한국 배터리 3사는 전기차용 대형 셀 개발에 역량을 쏟아 왔다. 그러나 일본 기업이 초고온 센서 시장에서 제조 레퍼런스를 먼저 쌓아둘 경우, 토요타 등 완성차가 주도하는 전장 센서 공급망에서 한국 기업들의 입지가 좁아지는 경로를 만든다.

올가을 들어서는 4분기 파나소닉의 샘플 출하 추이와 성능 검증 데이터에 맞춰 글로벌 완성차 진영의 전고체 채택 범위가 구체화될 전망이다. 나아가 일본 소재 기업들의 고체 전해질 대량 생산 체계가 갖춰지면 한국 양극재와 음극재 공급망의 조달 단가 경쟁도 촉진될 수 있다. 다만 각형 소형 셀의 대량 생산 수율이 기대에 미치지 못하거나 높은 제조원가로 센서 채택이 지연되면 이 조기 상용화 시나리오는 성립하지 않을 수 있다.

와타나베 쇼이치로 파나소닉에너지 최고기술책임자는 "전고체 배터리는 전기차뿐 아니라 가혹한 환경을 견뎌야 하는 다양한 산업 설비에서 핵심 열쇠가 될 것"이라며 "각형 설계 도입과 150도 내열성 확보를 바탕으로 센서 시장에서 고객 기반을 탄탄히 다지겠다"고 밝혔다. 이어 "소형 셀 공급 성과를 발판 삼아 차세대 전지 경쟁력을 높이겠다"고 덧붙였다.


이용수 글로벌이코노믹 기자 piscrait@g-enews.com