원료값만 200배 비싼 '꿈의 배터리'…2030년 점유율은?

[이데일리 박순엽 기자] 최근 차세대 이차전지(배터리)로 전고체 배터리가 주목받고 있으나 오는 2030년에도 리튬이온배터리(LIB)가 시장을 압도하리란 전망이 나왔다. 전고체 배터리는 양산에 성공하더라도 시장 점유율이 매우 낮으리란 분석이다.

(사진=게티 이미지)

24일 SNE리서치의 ‘LIB 시장에 따른 분리막 시장 변화-LIB 패권 경쟁 시대, 분리막의 방향은’ 리포트에 따르면 전 세계 LIB 공급량은 올해 687기가와트시(GWh)에서 2030년 2943GWh로 약 4.3배 증가할 전망이다. LIB는 배터리 시장 점유율도 95% 이상 차지할 것으로 보인다.

리튬이온배터리(LIB)와 전고체배터리(ASSB)의 전기차용 배터리 시장 점유율 전망 (표=SNE리서치)

이에 반해 전고체 배터리의 점유율은 약 4%에 머물 것으로 내다봤다. 현재 전고체 배터리는 폭발·발화 가능성이 현저히 작아 안전성이 우수하고 높은 에너지 밀도 구현이 가능한 배터리로 주목받고 있는 것과 비교해선 점유율이 초라한 수준이다.

배터리 기업들은 전고체 배터리 관련 연구·개발(R&D)을 꾸준히 벌이고 있으며, 각국 정부 역시 전고체 배터리를 위한 연구·개발과 세제·금융 지원 등 대규모 지원 방안을 진행·계획하고 있다.

그러나 SNE리서치는 오는 2030년은 돼야 전고체 배터리가 전기차 실증에 돌입하리라고 예상했다. 아무런 문제 없이 정부 계획대로 진행돼도 2030년에서야 겨우 차량 실증을 할 수 있다는 얘기다.

전고체 배터리는 기술적으로 높은 계면 저항, 전해질 두께, 입자 응집, VOID(공극) 형성 등 다양한 문제점을 지니고 있고, 이를 해결하고 양산을 진행하기까지 해결해야 할 과제가 매우 많아서다.

또 SNE리서치는 전고체 배터리에 쓰이는 주요 소재가 고가 금속으로 배터리 원가경쟁력을 확보하기 어렵다는 점도 문제로 꼽았다.

현재 LIB 전해액은 글로벌 기준 가격은 킬로그램(㎏)당 9달러인데, 전고체 배터리 중 유망한 황화물계 배터리의 고체 전해질 주요 원료인 황화리튬(Li2S)의 가격은 ㎏당 1500~2000달러 수준으로 LIB 전해액의 200배 이상이다.

이에 SNE리서치는 배터리 시장은 장기간 LIB 위주의 시장으로 전개될 것으로 봤다. SNE리서치 관계자는 “LIB 수요는 곧 분리막 수요로 직결돼 앞으로 배터리 시장에서 분리막 입지도 굳건할 것으로 보인다”며 “동박 등 기존 LIB의 공급사슬 역시 장기간 주류를 차지할 것”이라고 전망했다.

(표=SNE리서치)