[카&테크]토요타 '멀티 패스웨이' 핵심 전고체 배터리

전고체 배터리는 글로벌 자동차 제조사 미래 기술로 손꼽힌다. 현재 리튬이온 배터리보다 전기차 주행거리를 늘리면서도 화재 위험을 줄일 수 있다. 자동차 제조사가 전고체 배터리 상용화 경쟁에 돌입한 이유다. 토요타는 전기차 성능과 안정성을 극대화하기 위해 전고체 배터리를 개발하고 있다.

이병진 한국토요타 부사장이 토요타 미래 전략을 소개하고 있다.
이병진 한국토요타 부사장이 토요타 미래 전략을 소개하고 있다.

토요타는 전고체 핵심 소재인 고체 전해질을 황화물계 고체 전해질을 사용하면서 2027~2028년 상용화를 계획하고 있다. 전고체 배터리에 들어가는 전해질은 △황화물 △고분자 △산화물 △하이브리드계 등으로 나뉜다.

황화물은 그동안 한계로 꼽혔던 전도도를 높이면서 대용량화, 고온·고압 안정성이 뛰어나 주목받고 있다. 토요타를 중심으로 현대자동차, 닛산 등이 황화물계 전고체를 개발하고 있는 것으로 알려졌다. 한국토요타 관계자는 “ 2027~2028년 전고체 배터리 상용화에 도전할 계획”이라며 “전기차에 주행, 충전, 안정성에 맞춤형 배터리 기술을 적용하겠다”고 말했다.

토요타는 전기차 전용 배터리도 개발하고 있다. 전기차용 퍼포먼스 배터리와 바이폴라 배터리다. 퍼포먼스 배터리는 전기차 항속 거리를 늘리고, 바이폴라 배터리는 제조 원가를 절감한다. 바이폴라 배터리는 하이브리드차와 전기차에 그대로 쓸 수 있는 것이 특징이다. 전기차 탑재가 용이하다는 평가가 나온다.

토요타 모노폴라 배터리와 바이폴라 배터리 구조 비교.
토요타 모노폴라 배터리와 바이폴라 배터리 구조 비교.

앞서 토요타는 전동화 전환을 위한 도전적 목표로 제시했다. 2026년까지 전기차 10개 모델을 새로 투입하고 판매 대수를 연간 150만대로 확대한다. 이 가운데 하이브리드차는 세계 에너지 사정과 고객의 사용 편의를 고려해 양품의 차량을 제공하는 것이 최우선 목표다.

전기차에 가까운 플러그인 하이브리드차는 배터리 효율을 높이고 전기 모드로 최대 주행거리를 200Km 이상으로 늘려 실용성을 극대화하는 것이 과제다.

토요타는 파나소닉과 합작한 하이브리드 배터리 합작회사 지분 전량을 인수해 100% 자회사로 만들었다. 플러그인 하이브리드차 뿐만 아니라 마일드·스트롱 하이브리드차 등 신규 하이브리드 배터리를 개발할 계획이다.

토요타 신형 프리우스 하이브리드
토요타 신형 프리우스 하이브리드

수소차에서는 중형·대형 트럭부터 수소연료 배터리 기반 수소차 라인업을 확대한다. 토요타는 지난해 11월 고급 세단 크라운을 기반으로 기존 미라이와 같은 고성능 수소연료 배터리 시스템을 장착한 수소차를 선보였다.

지난해 토요타 미라이 판매량은 3737대로, 전년 동기 대비 3.9% 늘었다. 토요타는 퍼포먼스·바이폴라·수소 배터리를 활용해 다양한 전기차와 수소차를 내놓거나 빠른 시일 내 전고체를 탑재한 차세대 고성능 전기차를 상용화할 계획이다.

이병진 한국토요타 부사장은 “토요타의 궁극적 목표는 탄소중립”이라며 “토요타 멀티 패스웨이 전략을 통해 탄소 중립을 실현하고 다양한 전동화 라인업을 제공하면서 글로벌 고객에게 보다 많은 선택지를 제공하겠다”고 말했다.

김지웅 기자 jw0316@etnews.com