주행거리 1500km 시대 열린다… ‘꿈의 배터리’ 전고체, 실험실 넘어 도로 위로

전기차 시장의 판도를 바꿀 '성배'로 불리는 전고체 배터리(Solid-State Battery) 기술이 상용화 임계점에 도달했다.

한 번 충전으로 800마일(약 1280km)에서 최대 1500km까지 주행 가능한 차세대 배터리들이 잇따라 공개되면서, 전기차의 고질적 약점인 짧은 주행거리와 화재 위험이 동시에 해결될 전망이다.

18일(현지시각) 전기차 전문 매체 일렉트렉(Electrek) 보도에 따르면, 중국과 미국의 배터리 혁신 기업들은 2027년 대중 시장 출시를 목표로 전고체 배터리의 실전 테스트에 돌입했다.


중국 자동차 제조사들은 정부의 전폭적인 지원 아래 전고체 배터리 분야에서 가장 공격적인 행보를 보이고 있다.
체리자동차(Chery)는 최근 '배터리 나이트' 행사에서 에너지 밀도 600Wh/kg의 완전 전고체 배터리를 전격 공개했다. CLTC 기준 주행거리는 1500km(932마일) 이상에 달한다. 내년부터 프리미엄 브랜드 '엑시드(Exeed) ES8'을 통해 차량 테스트를 시작하고 2027년 양산에 들어갈 계획이다.

창안자동차는 400Wh/kg 밀도의 '골든 벨' 전고체 배터리를 통해 1500km 주행거리를 달성하겠다고 공언하며 2026년 3분기 시험 설치를 예고했다.

동풍모터스는 이미 에너지 밀도 350Wh/kg의 전고체 배터리 프로토타입을 극한의 추위 속에서 시험 중이며, 1000km 이상의 주행거리를 확보했다고 밝혔다.


글로벌 배터리 시장의 55% 이상을 점유한 CATL과 BYD도 차세대 기술 경쟁에서 뒤처지지 않기 위해 고삐를 죄고 있다.
이달 초 출시된 BYD의 '블레이드 배터리 2.0'은 리튬인산철(LFP) 기반임에도 1000km 주행거리를 구현했다. 특히 1,500kW 초급속 충전 기술을 통해 5분 만에 배터리 용량의 60%(10%→70%)를 충전하는 파괴력을 보여줬다.

세계 1위 CATL 역시 2027년 전고체 배터리 소규모 생산을 목표로 기술 고도화에 집중하고 있다.


중국의 독주 속에 미국과 유럽, 한국 기업들도 유망한 신기술을 시장에 내놓기 위해 분투 중이다.

미국의 배터리 스타트업 팩토리얼은 벤츠 EQS 개조 차량에 고체 배터리를 탑재해 1200km(745마일) 주행에 성공했다. 이들의 '솔스티스(Solstice)' 플랫폼은 기존 리튬이온 대비 에너지 밀도가 80% 높은 450Wh/kg을 구현한다.

팩토리얼은 현재 현대자동차, 기아를 비롯해 메르세데스-벤츠, 스텔란티스 등 글로벌 OEM과 긴밀히 협력하고 있다. 시유 황 팩토리얼 최고경영자(CEO)는 "이르면 2027년부터 전기차에 고체 배터리를 사용할 수 있을 것"이라고 전망했다.


전고체 배터리는 액체 전해질을 고체로 대체함으로써 화재 위험을 획기적으로 낮출 뿐만 아니라, 에너지 밀도를 높여 배터리 팩의 크기와 무게를 줄일 수 있다.

업계 전문가들은 "800~1000마일의 주행거리가 모든 운전자에게 필수적인 것은 아니지만, 기술의 발전은 전기차를 더 가볍고 실내 공간이 넓으며 안전하게 만들 것"이라고 분석한다.

고체 배터리 기술이 성숙해지면 다양한 가격대의 차량 선택지가 넓어져 전기차 대중화를 앞당길 것으로 기대된다.


중국 기업들이 전고체 배터리 양산 시점을 2027년으로 구체화함에 따라, 한국 업계도 기술 초격차 유지를 위한 비상 체제가 필요하다.

삼성SDI 등이 추진 중인 전고체 배터리 로드맵을 재점검하고, 중국의 '가성비 전고체' 전략에 대응할 수 있는 공정 최적화가 시급하다.

BYD가 보여준 1,500kW급 초급속 충전 인프라는 배터리 성능만큼이나 중요하다. 한국도 초고속 충전 표준 선점과 인프라 확충에 박차를 가해야 할 것이다.

현대·기아가 팩토리얼과 손잡은 것처럼, 국내 배터리 3사도 유망한 글로벌 스타트업과의 기술 제휴 및 지분 투자를 통해 차세대 화학 조성 기술을 확보해야 한다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com