미국 콜로라도 기반의 고체 전해질 전문 기업 솔리드파워가 전고체 배터리 기술을 통해 글로벌 배터리 시장에서 미국 기업의 경쟁력을 되찾겠다는 전략을 내놨다.

배터리 완제품 대신 핵심 소재인 황화물계 전해질에 집중

퀀텀스케이프, 팩토리얼 등 미국 배터리 스타트업들이 전고체 배터리 상용화 경쟁을 벌이는 가운데, 솔리드파워는 배터리 셀 전체를 생산하는 방식 대신 리튬 이온 이동을 돕는 핵심 소재인 고체 전해질 개발에 역량을 집중한다.

존 반 스코터 솔리드파워 CEO는 유연한 황화물계 고체 전해질 설계가 기존 배터리 제조사들의 생산 공정에 쉽게 통합될 수 있다고 밝혔다. 기존 리튬이온 배터리용 롤투롤(Roll-to-Roll) 장비를 그대로 활용할 수 있어 신규 공장 건설이나 막대한 설비 교체 비용이 들지 않는 장점을 갖췄다.

콜로라도 손튼 공장에 구축한 뫼비우스 파일럿 라인은 연말 가동을 앞두고 있으며, 연간 45메트릭톤의 고체 전해질 생산 능력을 추가해 총 연간 75메트릭톤 규모의 생산 역량을 확보하게 된다.

에너지 밀도 최대 440Wh/kg 구현 및 글로벌 협력 확대

솔리드파워의 황화물계 전해질을 실리콘 음극재 및 니켈·망간·코발트(NMC) 양극재와 결합하면 에너지 밀도를 390Wh/kg까지 끌어올리고 1,000회 이상의 충·방전 수명을 달성할 수 있다. 리튬 메탈 음극재를 적용할 경우 에너지 밀도는 기존 리튬이온 배터리의 두 배 수준인 440Wh/kg에 도달한다.

상용화를 위한 글로벌 완성차 및 배터리 제조사와의 협력도 활발하다. 포드, BMW와의 공동 개발 계약을 완료했으며, 삼성SDI, SK온 등과도 협업하고 있다. 삼성SDI가 배터리 셀을 제조하고 BMW가 모듈과 팩을 개발하며 솔리드파워가 고체 전해질을 공급하는 3자 협력 체계를 가동 중이다.

전고체 배터리는 2020년대 말 고급 전기차에 우선 탑재된 뒤 2030년대 초반 대중화될 것으로 예상된다. 솔리드파워는 검증 주기가 짧은 방산 분야와 드론, 휴머노이드 로봇 시장에서 기술 상용화가 먼저 이루어질 것으로 내다봤다.


글 / 원선웅 (글로벌오토뉴스 기자)​
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