중국 홍치, 황화물 기반 전고체 배터리 개발
톈궁 06 프로토타입에 전고체 배터리 탑재
다가오는 2027년 상용화 목표

중국 제일자동차(FAW)의 프리미엄 브랜드 홍치가 전고체 배터리를 탑재한 전기 SUV ‘톈궁 06’ 프로토타입을 공개했다. 지난 12월 31일 발표된 내용에 따르면 470일간의 집중 개발 끝에 황화물 기반 고체 전해질을 사용한 10Ah, 60Ah, 66Ah 셀을 실차에 탑재하는 데 성공했다.

홍치는 2027년 플래그십 세단과 SUV 일부 모델에 전고체 배터리를 제한적으로 적용할 계획이다. 전고체 배터리는 액체 전해질을 고체로 대체해 화재 위험을 현저히 낮추고 에너지 밀도를 높여 주행거리를 획기적으로 늘릴 수 있는 ‘꿈의 배터리’로 불린다.

홍치, 황화물 기반 전고체 배터리 셀 개발

홍치 연구개발연구원은 470일간 집중 개발 끝에 황화물 기반 고체 전해질을 사용한 전고체 배터리 셀 개발에 성공했다. 셀 용량은 10Ah, 60Ah, 66Ah 세 가지로, 이 중 66Ah 셀은 27개 기관과 협력해 시험 중이다.

톈궁 06 프로토타입에는 이 전고체 배터리 팩이 탑재됐으며, 차량 조건에서 통합 제어, 작동 안정성, 안전 성능을 검증하는 단계에 진입했다.

이 덕분에 실험실 수준을 넘어 실제 도로 테스트 단계로 전환했다. 현재 톈궁 06은 리튬이온 배터리 모델로 판매 중이며, 전고체 배터리 모델은 2027년부터 제한적으로 적용될 예정이다.

화재 위험 낮추고 에너지 밀도 높여

전고체 배터리는 기존 리튬이온 배터리의 액체 전해질(가연성 유기 용매)을 고체 전해질(불연성)로 대체한 기술이다. 액체 전해질은 누액이나 폭발 위험이 있지만, 고체 전해질은 불연성이라 화재 위험이 현저히 낮다.

게다가 에너지 밀도가 리튬이온 배터리(600~700Wh/L)보다 높은 800~1000Wh/L 수준을 목표로 한다. 이를 통해 주행거리를 800~1200km까지 늘릴 수 있다. 충전 시간도 기존 30분~1시간에서 5~10분으로 단축 가능하다.

황화물계 전고체 배터리는 이온 전도도가 액체와 유사한 수준으로 우수해 충전 속도가 빠르다. 다만 공기 중에서 물과 반응하면 황화수소(독성 가스)가 발생할 수 있다는 단점도 있다.

중국 컨소시엄 60억 위안, FAW·BYD·CATL 총력전

중국은 국가 차원에서 전고체 배터리 개발을 지원하고 있다. FAW를 포함해 SAIC, 지리자동차, BYD, CATL, WeLion 등이 참여한 컨소시엄은 약 60억 위안(약 7억 3천만 유로) 규모로 위험을 분산하고 개발 속도를 가속화하고 있다.

홍치는 고전압 대응 모듈 패키징과 시스템 경량화 기술을 확보해 기존 전기차 플랫폼에 전고체 배터리를 적용할 가능성을 높였다.

중국 둥펑은 당초 2026년 9월 양산 목표를 2027년으로 연기했지만, 에너지 밀도 350Wh/kg, 1회 충전 1,000km 주행, -30℃에서 72% 에너지 보존(리튬이온 60% 대비 우수)을 목표로 하고 있다.

토요타·삼성SDI·SK온 치열한 경쟁

글로벌 경쟁사들도 전고체 배터리 상용화에 박차를 가하고 있다. 토요타는 2027~2028년 전고체 배터리 전기차를 출시할 계획이며, 10분 충전으로 1,200km 주행, 최대 40년 수명, 충전 1,000회 이상 가능을 목표로 한다.

스미토모 금속광산과 양극재 협력 체계도 구축했다. 삼성SDI는 2027년 양산 목표로 수원 S라인 파일럿을 운영 중이다.

SK온은 2029년 황화물계 전고체 배터리 상용화를 목표로 대전 파일럿 플랜트(1만 5,000㎡)를 완공했으며, 에너지 밀도 800~1000Wh/L를 목표로 한다. LG에너지솔루션은 2030년 상용화를 계획하고 있다.

홍치는 톈궁 06 전고체 배터리 프로토타입의 구체적인 에너지 밀도, 주행거리, 충전 시간을 아직 공개하지 않았다. 현재는 차량 조건에서 통합 제어와 안전성을 검증하는 단계다. 2027년 플래그십 세단과 SUV 일부 모델에 제한적으로 적용될 예정이며, 본격적인 시장 확대는 2030년 이후로 전망된다.

전고체 배터리 시장은 토요타, 삼성SDI, SK온, 중국 컨소시엄이 2027~2030년 사이 상용화 경쟁을 벌이며 글로벌 전기차 시장의 게임 체인저로 부상할 전망이다.