LG에너지솔루션이 오는 2025년께 '리튬황 배터리' '전고체 배터리'를 상용화한다. 리튬황 및 전고체 배터리는 시장 주력인 리튬이온 배터리를 대체할 차세대 제품으로 꼽힌다. LG가 차세대 배터리 개발 로드맵과 상용화 계획을 구체적으로 공개한 것은 이번이 처음이다. 최승돈 LG에너지솔루션 자동차전지개발센터장은 28일 전자신문사 주최로 열린 '배터리 데이 2021' 기조연설에서 2025년부터 리튬황 배터리와 전고체 배터리를 상용화할 계획이라고 밝혔다. 리튬황 배터리는 2025년, 전고체 배터리는 2025년부터 2027년까지를 각각 상용화 목표 시점으로 제시했다.
리튬황 배터리는 경량화에서 강점이 있는 배터리다. 경량 재료 사용으로 배터리를 가볍게 만들 수 있어 도심항공교통(UAM)과 같은 비행체가 적용 대상으로 꼽혔다. LG에너지솔루션은 전기차 탑재도 검토하고 있다고 밝혔다. 최 센터장은 “드론이 리튬황 배터리의 최초 적용 대상이 되겠지만 전기차 적용도 고려하고 있다”면서 “리튬황 배터리가 전고체 배터리보다 먼저 상용화될 수 있다”고 말했다.
LG에너지솔루션이 리튬황 배터리의 전기차 적용 검토 배경은 무게와 가격 경쟁력 때문이다. 황은 풍부한 자원이어서 배터리 제조 단가를 낮출 수 있다. 무게당 에너지 밀도도 리튬이온보다 1.5배 이상 높아 배터리 성능 향상이 가능하다.
LG에너지솔루션은 지난해 리튬황 배터리를 무인기에 달아 성층권 최고 고도에서 총 13시간 비행에 성공했다. 리튬황 배터리 개발에 속도가 붙고 있는 것으로 보인다. 최 센터장은 '꿈의 배터리'로 주목받는 전고체 배터리도 빠르면 2025년이나 2027년부터 양산할 계획이라고 밝혔다. 최 센터장은 “황화물계 전고체 배터리와 고분자계 전고체 배터리 기술 개발을 동시에 진행하고 있다”고 소개했다.
전고체 배터리는 액체가 아닌 고체 전해질을 사용해 발화 위험이 현저히 줄어든다. 현재 리튬이온 배터리의 가장 큰 단점인 발화 걱정이 없고, 에너지 밀도는 높아 차세대 전기차 배터리로 급부상하고 있다. 최 센터장은 “전고체 배터리 상용화까지는 기술 혁신이 필요해 다소 시간이 걸릴 것으로 예상되지만 R&D를 활발히 진행하고 있다”고 강조했다.
LG에너지솔루션은 전기차 배터리 시장 1위가 목표다. 2024년 매출 30조원 이상을 달성해 '세계 최고의 에너지 솔루션 기업'으로 도약한다는 계획이다. 최 센터장은 이날 차세대 배터리뿐만 아니라 전기차 시장 확대에 따른 세부 배터리 사업 전략도 공개했다. 우선 대형과 중대형 고급 전기차에는 니켈 80% 이상 하이니켈 NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄) 배터리에 실리콘 음극재를 적용한 제품을 선보인다. 중형 전기차에는 니켈 65% 수준의 제품으로 배터리 포트폴리오를 구축할 계획이다. 이와 함께 2023년부터 기존보다 10~20% 저렴한 양극재와 건식 전극(Dry Electrode) 공정으로 소형차 시장에 대응할 방침이라고 소개했다.
최 센터장은 “LG에너지솔루션은 2023년 260기가와트시(GWh) 규모의 세계 최대 배터리 생산능력을 확보할 계획”이라면서 “급속한 전동화 전환에 따른 기술 개발과 투자 강화로 완성차 고객사에 효율적인 대응을 추진해 나갈 것”이라고 강조했다.
윤건일기자 benyun@etnews.com, 김지웅기자 jw0316@etnews.com
