지난 11월 21일, 혼다는 2025년 1월부터 전고체 배터리 실증 공장을 가동할 예정이라고 발표했다. 이 공장은 일본 도치기현 사쿠라시에 위치하며, 레이싱 팬들에게 익숙한 혼다 레이싱(HRC)의 헤드쿼터 일부를 활용해 건설됐다. 연면적은 2만 7,400㎡로, 규모 역시 상당하다. 단순 연구 시설에 비해 큰 크기의 공장인 만큼, 다른 일본 제조사인 토요타나 닛산이 보유한 전고체 배터리 연구 시설과 비교해 규모 면에서 큰 차이를 보인다.




특히 이 시점에서 대규모 실증 공장을 공개하고 가동하겠다는 혼다의 결정은, 경쟁사에게는 부담이 되고 있다. 이 실증 공장에는 약 430억 엔이 투입됐으며, 그중 4할 이상은 일본의 국립연구개발법인 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)의 그린 이노베이션 기금에서 지원받았다. 이는 전고체 배터리 제조 기술에서 확보된 노하우 일부가 NEDO를 통해 일본 전체의 공유 자산으로 활용될 것임을 의미한다. 전고체 배터리가 경제 안보의 전략적 자원으로 여겨지는 만큼, 이러한 형태의 공공성은 필연적이라 할 수 있다.

또한, 실증 공장 내 장비와 설비는 다양한 회사 제품으로 채워져 있지만, 공공 사업의 특성상 제조사 이름은 표시되지 않고 가려져 있다.



혼다는 이번 실증 공장을 단순히 기술 검증을 위한 시설일 뿐이며, 기술 실증 이후에도 이곳을 대량 생산 공장으로 전환할 계획은 없다고 밝혔다. 대신 연구 개발 거점으로 활용하며, 여기에서 얻은 성과를 대량 생산 라인에 전환하는 방식을 택할 예정이다. 공장 규모를 실제 생산 시설과 유사하게 유지한 이유는, 연구 성과를 대량 생산 체계로 빠르게 적용하기 위함이다.

혼다는 약 15년 전부터 전고체 배터리 연구를 시작했으며, 4년 전부터 이번 실증 공장 건설 계획을 구상해왔다고 전했다. 전고체 배터리는 에너지 밀도, 안정성, 온도 내구성, 대전력 입출력 등 기존 액체 기반 배터리에 비해 명확한 우위를 지닌다. 혼다는 이번 실증 공장에서 2020년대 후반 상용화를 목표로 전고체 배터리 개발에 매진하며, 동등한 성능의 리튬이온 배터리 대비 부피 50%, 무게 35%, 비용 25% 절감을 목표로 하고 있다.



다만 기존 리튬이온 배터리가 곧바로 전고체 배터리로 대체되는 것은 아니며, 기존 투자 회수와 비용 절감을 병행하면서 적재적소에 맞게 두 기술을 활용하는 로드맵을 마련하고 있다. 구체적인 차량 모델에 대한 언급은 없었지만, 혼다는 향후 전고체 배터리를 다양한 플랫폼에 탑재할 가능성을 열어두고 있다. 이 가운데 혼다의 'Honda 0' 시리즈에 전고체 배터리가 적용될 가능성도 배제할 수 없다.



전고체 배터리의 생산 라인은 초기에 활물질(양극과 음극에서 산화·환원을 담당하는 물질)과 고체 전해질을 균일하게 고루 혼합하는 '혼련 공정'부터 새로운 시도가 이루어진다. 기존에는 물질을 나누어 혼합한 뒤 조립하는 방식으로 균일성을 확보했으나, 이번에는 연속 혼련 방식을 도입해 공정을 줄였다. 또한, 혼합물을 금속박에 도포한 뒤 양극과 절연층을 간헐적으로 도포하고 음극을 붙이는 공정을 롤프레스로 압축해 생산성을 크게 향상시키는 방식을 적용했다.

생산 라인은 철저히 관리되며, 방문자들도 방진복, 마스크, 헤어캡을 착용하도록 요구받는다. 심지어, 공장을 참관한 기자들의 경우 지정된 볼펜만 사용할 수 있도록 했다는 내용도 전해진다. 그만큼, 미세먼지 관리에 만전을 기하고 있다.



생산 공정은 혼합물 도포부터 건조, 롤프레스 압축까지 하나의 라인으로 통합되어 있으며, 대규모 금속박 롤이 인쇄소처럼 자리 잡고 있다. 슬러리 도포 후 건조 공정은 약 100m 이상 이어지며, 금속박은 출발점에서 약 400m를 이동하면서 다양한 공정을 거친다. 이 과정은 고도의 기술적 정밀도를 요구하며, 현장 관계자들도 아직 과제가 많다는 점을 인정하고 있다.

혼다는 이러한 생산 기술의 혁신을 통해 전고체 배터리를 상용화하려는 목표를 지속적으로 추구하고 있다. 새로운 배터리를 실용화하기 위해서는 화학적 반응뿐 아니라 생산 기술에서도 높은 수준의 혁신이 필요함을 다시금 실감하게 한다. 노스볼트와 같이 배터리 생산에 많은 기업들이 뛰어들었지만, 만족스러운 생산과 결과물을 얻은 기업은 많지 않다. 후발주자로서 혼다가 이번 실증 공장을 통해 얼마나 기술의 진보를 이룰 수 있을지 관심이 모이고 있다. ​

글 / 원선웅 (글로벌오토뉴스 기자) ​
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