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[서울=뉴스핌] 배상희 기자 = 최근 중국에서 국내 최초의 고용량 전고체 배터리 생산라인이 완공됐으며, 현재 파일럿 라인(정식 생산 전 시범 생산단계) 단계에서 소규모 시험 생산이 진행 중이라는 소식이 전해져 이목을 집중시켰다.

고속성장이 기대되는 차세대 핵심 기술 영역으로 국내외 기업의 치열한 경쟁국면 양상이 예고된 전고체 배터리의 상업화에 한걸음 더 나아가게 된 것이다.

전고체 배터리는 '꿈의 배터리'라 불릴 정도로 상업화를 실현하기까지 아직은 넘어서야 할 해결 과제가 많다. 이에 전고체 배터리 상업화로 나아가는 과도기인 현 단계에서 혁신적인 기술적 성과를 도출하는 것은 미래 거대 블루오션 선점의 관건이 될 수 있어 주목된다.

전고체 배터리 개발에 뛰어든 중국 기업들은 양산 일정을 속속 공개하며 선제적으로 상업화를 실현하기 위해 속도를 내는 분위기다. 이러한 소식들은 중국의 전고체 배터리 기술력의 현주소를 단적으로 보여준다는 점에서도 주목된다. 

◆ 中 최초 고용량 전고체 배터리 생산라인 구축

11월 23일 중국 관영 중국중앙TV(CCTV)는 중국 국영 완성차 제조사 광저우자동차그룹(廣汽集團∙GAC 601238.SH/2238.HK)이 국내 최초로 전기차와 휴머노이드 로봇 등에 사용되는 고용량 전고체 배터리 생산라인을 완공했으며, 업계 최초로 60암페어시(Ah) 이상 차량용 규격 전고체 배터리를 대량 양산할 수 있는 조건을 갖추었다고 보도했다.

광저우자동차그룹 플랫폼 기술 연구원의 치훙중(祁宏鐘) 신에너지동력개발 책임자는 현재 개발 중인 전고체 배터리의 에너지 밀도가 기존 배터리 대비 약 두 배에 달한다고 밝혔다. 주행거리 500km급 차량이 이 전고체 배터리를 사용하면 1000km 이상의 주행거리를 달성할 수 있다는 설명이다.

그는 "2026년에 소규모 차량 장착 테스트를 진행하고, 2027년부터 2030년 사이에 점진적으로 대량 생산을 추진할 계획"이라고 밝혔다.

◆ 국가 전략 산업으로 지정 '정부 지원 보장'

전고체 배터리는 기존 리튬 이온 배터리에 사용하는 액체 전해질을 고체 전해질로 대체한 배터리다.

구체적으로 리튬 이온 배터리는 액체 전해질을 사용하기 때문에 인화성이 있고, 고온과 외부 충격에 의해 화재 위험도 높다. 아울러 액체 전해질이 큰 공간을 차지하고 리튬이온의 이동을 방해해 에너지 밀도가 낮고, 충전 횟수 또한 제한된다.

반면, 전고체∙반고체 등 고체 배터리는 화재 위험성이 낮고, 공간 효율과 에너지 밀도가 높으며, 충전 횟수도 더 많다. 이를 통해 주행거리를 늘리고, 충전시간을 단축하며 비용절감 및 환경오염 경감 효과도 기대할 수 있어 '꿈의 배터리'로 불린다.

이처럼 높은 에너지밀도와 안전성 등의 강점을 가진 고용량 전고체 배터리는 대량 양산이 가능해질 경우 전기차, 전기수직이착륙비행기(eVTOL), 휴머노이드 로봇, 특수 에너지 저장 등 차세대 기술산업 영역으로 빠르게 보급될 전망이다. 

이러한 기술적 우위로 인해 전고체 배터리는 '신형 에너지저장 제조업 고품질 발전 행동계획'에 포함되어 중국 국가 전략 차원의 기술 돌파 과제 산업으로 지정됐다. 

◆ 상업화 가속, 2026 파일럿 생산 절정기 전망

서부증권(西部證券)은 "2025년 말 공업정보화부(공신부) 주관 프로젝트의 시범 테스트 검증을 거친 후, 2026년에 업계 전반적으로 파일럿 라인 구축이 절정에 달할 것"이라고 전망했다.

또한 "파일럿 생산 단계의 차량 테스트를 통해 기술 타당성을 적극 검증하고, 2027년에는 소규모 차량 탑재가 가능해질 것이며, 2030년 이전에 100GWh급 시장 규모로 확대될 것"으로 내다봤다. 참고로 중국상업산업연구원은 2030년 중국 전고체 배터리 출하량이 251.1 기가와트시(GWh)에 달할 것으로 추산했다. 

국태해통증권(國泰海通證券)은 "전고체 배터리가 실험실 단계를 넘어 정식 양산 직전의 파일럿 라인으로 빠르게 전환되고 있다"고 진단했다.

다수의 기업이 100메가와트(MW)급 파일럿 라인을 구축하기 시작했으며 현재 소재 시스템, 제조 공정, 원가 절감의 세 가지 핵심 과제가 남아있다고 판단했다.

전고체 배터리가 상업화로 진전되기까지 넘어서야 할 과제와 관련해 11월 12일 개최된 '2025 세계 동력 배터리 대회'에서 중국과학기술협회 만강(萬鋼) 주석은 "현재 고체·액체 전해질이 혼합된 반고체 배터리가 소규모 완성차에 탑재되고 있다"면서 "제조비용, 수명, 환경 적응성 등의 기술적 병목을 돌파해야 전고체 배터리의 상업화가 본격화될 것"이라고 진단했다.

국태해통증권은 황화물계·산화물계 전해질 검증이 심화되고, 건식 전극 및 전고체 전해질 박막화 등 핵심 공정이 공정화 검증 단계에 접어들면서, 현재 전고체 배터리 생산라인에서의 신규 설비 수요가 가장 먼저 반응하고 있다고 전했다.

현재 완성차 업체와 배터리 제조사는 '기술 공동 연구+실제 적용 검증' 모델을 구축했으며, 대규모 파일럿 라인의 구축 계획을 잇따라 현실화시키고 있다. 이에 따라 전고체 배터리 생산 설비 산업은 파일럿 라인 단계에서 기가와트시(GWh)급 생산라인으로 전환되는 과정에서 발생하는 주문 증가와 공정혁신 수요 증가에 따른 수혜를 받을 것으로 예상된다.

<전고체 배터리 상업화 속도② 윤곽 드러낸 '中 기업 양산 시간표'>로 이어짐.

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pxx17@newspim.com