[테크홀릭] SK㈜가 전기차 핵심 부품으로 주목받는 차세대 리튬메탈(Li-Metal) 배터리 시장 공략을 강화한다.

SK㈜(대표이사 장동현)는 전기차 배터리 업계의 혁신을 가져올 수 있는 리튬메탈 배터리 개발사인 솔리드에너지시스템(Solid Energy Systems, 이하 ‘솔리드에너지’)에 400억원을 투자했다고 11일 밝혔다. 2018년 약 300억원에 이은 두 번째 투자로, SK㈜는 싱가포르 국부펀드 테마섹(Temasek), 창업자 치차오 후(Qichao Hu) CEO에 이은 3대 주주 지위를 확보했다.

SK㈜는 2019년 글로벌 1위 동박(Copper Foil) 제조사인 왓슨(Wason)에 이어 차세대 전력 반도체 등 폭발적으로 성장중인 전기차 소재 사업에 선제적으로 투자해 왔으며, 핵심 배터리 기술 추가 확보를 통해 미래차 소재 시장의 ‘게임 체인저’(Game Changer)로 도약한다는 전략이다.

2012년 미국 MIT 연구소 스타트업에서 시작한 솔리드에너지는 싱가포르에 본사를 두고 보스턴과 중국 상해에서 연구소와 시험 생산 시설을 운영하고 있다. 솔리드에너지는 차세대 배터리로 꼽히는 리튬메탈 배터리 시제품 개발에 성공, 독보적인 기술력을 바탕으로 지난 3월 GM과 공동 연구 계약까지 체결해 상업화에 가장 근접한 차세대 배터리 개발사로 주목받고 있다.

솔리드에너지와 GM은 미국 보스턴 인근에 2023년까지 리튬메탈 배터리 시험 생산 공장을 설립할 예정이며, 2025년 최종 상용화를 목표로 하고 있다. 업계에서는 솔리드에너지의 미국 증시 상장 추진 가능성을 높게 점치고 있어 상장 추진 시 SK㈜의 지분 가치 또한 크게 높아질 것으로 기대되고 있다.

리튬메탈은 기존 리튬이온 배터리보다 용량 성능 측면에서 월등하다. 리튬이온 배터리의 음극재로 사용되는 흑연 대비 에너지용량이 10배 정도 크며, 높은 전류량을 송출하고 수용할 수 있는 차세대 음극재 신소재로 꼽힌다. 배터리 부피와 무게는 크게 줄이고 주행 거리는 2배 이상 크게 늘릴 수 있어, 주요 배터리 개발사와 완성차 기업들이 리튬메탈을 사용한 차세대 배터리 개발을 위해 각축전을 벌이고 있다.

솔리드에너지의 핵심 경쟁력은 자체 기술개발을 통해 리튬메탈 배터리 개발의 난관으로 지목되는 안전성 문제를 해결했다는 점이다. 리튬메탈은 에너지용량은 높지만 충전 시 리튬이 음극 표면에 쌓여 배터리 성능 저하와 분리막이 훼손까지 야기하는 일명 ‘덴드라이트’(Dendrite) 현상이 발생한다는 단점이 있다.

솔리드에너지는 리튬메탈에 고체 형태의 폴리머코팅을 입히고 리튬의 덴드라이트 형성을 억제하는 고농도의 전해질을 사용해 안전성 문제를 해결했다. 주요 기업들은 덴드라이트 현상 해결 방안으로 고체 전해질을 사용하는 전고체 배터리 연구도 진행 중이지만, 여러 기술적 난관으로 상용화는 물론 시제품 출시에도 오랜 시간이 걸릴 것으로 예측되고 있다.

솔리드에너지는 고체보다 구현이 쉬운 액체 전해질과 고체 코팅을 조합한 하이브리드 방식을 먼저 상용화시켜 리튬메탈 배터리 시장에서 우위를 점한다는 전략이다. 이러한 하이브리드 방식을 적용해 성공한 기업은 솔리드에너지가 처음이다. 솔리드에너지의 리튬메탈 배터리는 전기차 외에도 스마트폰, 드론 등 각종 기기에 적용될 수 있을 것으로 보인다.

배터리 시장은 전기차 시장의 고성장과 함께 향후 폭발적인 성장을 이어갈 것으로 전망되고 있다. 맥킨지에 따르면, 배터리의 글로벌 수요는 2019년 219GWh에서 2030년 3,612GWh로 10년 만에 17배 규모로 성장할 것으로 예측된다. 전기차의 빠른 대중화 전망에 따라 글로벌 주요 배터리 기업들은 공장 증설과 전기차의 성능을 획기적으로 향상시킬 차세대 배터리 개발에서 치열한 경쟁을 벌이고 있다.

솔리드에너지는 차세대 배터리 개발 경쟁에서 두각을 나타내며 향후 상장 시에도 높은 기업 가치를 평가받을 것으로 전망되고 있다. 또 다른 배터리 개발사인 미국 퀀텀스케이프(QuantumScape)는 지난 해 9월 뉴욕증권거래소에 상장하며 약 33억 달러(약 3조7000억원)의 높은 기업가치를 인정 받은 바 있다.

SK㈜는 첨단소재, 그린(Green), 바이오(Bio), 디지털(Digital) 등 4대 핵심사업을 추진하고 있으며, 솔리드에너지 투자를 기반으로 차세대 배터리 소재 사업 경쟁력을 크게 강화할 수 있을 것으로 보고 있다.

SK㈜ 김양택 첨단소재 투자센터장은 “SK㈜는 빠르게 성장하는 전기차 시장에서 글로벌 1위 동박 제조사 왓슨(Wason)과 차세대 전력 반도체 기업인 예스파워테크닉스 투자 등을 통해 전기차 핵심 소재와 기술을 선제적으로 확보하는데 주력해 왔다”며 “향후 배터리 양극재, 음극재 분야에서도 차세대 新 소재를 선점하여 글로벌 첨단소재 기업으로 입지를 구축해 나갈 것”이라고 밝혔다.

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솔리드에너지시스템에서 개발한 리튬메탈 배터리의 음극재용으로 들어가는 얇은 리튬메탈 호일(사진=SK)

전수일 기자  thtower1@techholic.co.kr

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