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佛 사프트, 독자 전고체 배터리 개발로 'EU 배터리 주권' 확보 추진

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佛 사프트, 독자 전고체 배터리 개발로 'EU 배터리 주권' 확보 추진

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한국 배터리 3총사는 물론 유럽에서도 차세대 배터리인 전고체 배터리 개발에 사활을 걸고 있다.
1918년 설립된 프랑스 기업 사프트(Saft)는 운송‧산업과 방위에 사용되는 배터리의 설계‧개발‧제조 분야에서 강력한 경쟁력을 보유하고 있다. 사프트는 그동안 배터리의 경쟁력 강화를 위한 각종 연구개발과 EU 여러 기업들과 협업을 진행해 왔다. 지난 1월 1차 '유럽 공동이익을 위한 주요 프로젝트'를 보완하는 배터리 혁신사업(4조원 규모)이 추가 승인됨에 따라 배터리 경쟁력 강화에 본격 나서고 있어 주목된다.

◇ EU 배터리 주권 확보 추진 경위와 사업 내용

EU는 탄소 제로사회 구현을 위한 여러 조치의 일환으로 운송 수단 공급원으로 배터리를 사용하는 데 주목하는 한편 아시아가 지배하고 있는 배터리 의존을 탈피하기 위해 여러 조치를 단행해 왔다. 2017년 유럽배터리동맹 발족, 2018년 액션플랜을 통해 원료 확보, 가치사슬 구축, 연구 혁신을 통한 산업 리더십 강화, 고숙련 인력 개발 등 지원 분야를 명시하였다.

또한 올해 1월 발표한 배터리 혁신산업은 총 4단계로 추진된다. 4단계는 ▲배터리 원자재 및 재료 ▲셀 및 모듈 ▲시스템 ▲재활용으로 구분된다. 테슬라, BMW, 피아트 크라이슬러 등 단계별로 총 42개 기업이 지원금을 받는다.

이 사업은 약 300개의 협력 사업을 포함한다. 여기에는 주요 기업 간 협력사업 외 중소기업, 스타트업, 대학, 연구기관 등 150개 외부 조직의 참여로 수행되는 협력 사업이 포함된다. 지원금은 29억 유로 수준이나 집행위는 이 공공투자가 약 90억 유로의 민간투자를 유치하는 마중물 역할을 할 것으로 기대하고 있다.

이를 통해 현재 아시아에 크게 의존하고 있는 배터리를 2025년부터 자급자족하기를 기대하며, 지속적인 배터리 관련 개발 이니셔티브로 배터리 생산의 대외의존도 축소는 물론 유럽의 산업경쟁력 강화와 고용 창출의 효과까지 노리고 있다.
◇ 사프트가 개발하려는 전고체 배터리

사프트는 2018년 2월 벨기에와 독일 등 유럽 주요 국가 배터리 연계 기업과 제휴를 시작했다. 사프트는 "2025년까지 전기자동차와 에너지 저장 시스템 요구에 힘입어 전 세계 시장은 현재 200GWh 미만에 비해 연간 약 600GWh가 될 것으로 예상된다"라며 "이 시장에서 성장할 여지가 있는 데도 현 단계 유럽 기술로는 아시아 강국들과 경쟁이 어렵다"고 진단했다. 이에 따라 전략적 파트너십을 구축해 아시아 기업들과의 경쟁력을 앞당기고 있다고 덧붙였다.

사프트는 3~5년 안에 기존 기술을 개선해 에너지 밀도를 높이려 한다. 더 저렴하지만 더 많은 에너지와 전력을 제공할 수 있는 더 작고 가벼운 배터리를 만드는 것이다. 그 후 기술 측면에서 패러다임 변화를 나타내는 전고체 배터리를 생산할 계획이다.

현재 리튬 이온 배터리에서 이온은 액체 전해질을 가로질러 한 전극에서 다른 전극으로 이동하기 때문에 불안정성을 가지고 있지만 전고체 배터리에서는 액체 전해질이 고체 화합물로 대체되어 불안정성이 해소된다.

◇ 전고체 배터리 경쟁력과 상용화는 언제?

삼성증권에 따르면 전고체 배터리 상용화는 통상 재료 선택에서 검증과 양산단계까지 5~8년이 걸린다. 확실한 수익이 나기까지는 상당한 시간이 필요다. 또 고체 전해질이 결정돼도 안정성이 중요한 자동차 배터리는 신속한 양산까지 시간이 더 필요하다.

국내 배터리 3사 중 가장 빠르게 움직이는 삼성SDI도 전고체 양산 시점을 오는 2027년 이후가 될 것으로 본다. 빌 게이츠와 폭스바겐이 투자해 관심을 모으고 있는 미국의 전고체 배터리 개발업체인 퀀텀스케이프(QS)도 기술력 우위를 인정받고 있지만 2024년 양산 검증이 목표다. 의미 있는 매출이 발생할 시점은 2027년으로 예상하고 있다.

유럽과 미국, 한국 등이 차세대 배터리인 전고체를 두고 경쟁이 본격화되고 있다.


박정한 글로벌이코노믹 기자