삼성SDI, 꿈의 ‘전고체 배터리’ 선두주자
세계에서 가장 빠른 양산을 목표
‘게임 체인저’ 경쟁서 앞서나가

전기차 시장의 ‘게임 체인저’로 불리는 ‘전고체 배터리’ 상용화 경쟁에서, 삼성SDI가 독보적인 선두 주자로 치고 나가고 있다.

경쟁사인 중국 CATL과 일본 파나소닉이 기술적 난관에 부딪혀 개발 속도를 늦추는 사이, 삼성SDI는 2027년 세계 최초 양산을 목표로 샘플 테스트를 진행하는 등 독자적인 기술력으로 격차를 벌리고 있다.

이는 화재 위험이 없고, 주행거리는 획기적으로 늘릴 수 있는 ‘꿈의 배터리’ 시대를 대한민국 기업이 열게 될 것이라는 기대감을 높인다.

전고체 배터리가 ‘꿈의 배터리’로 불리는 이유는, 현재의 리튬이온 배터리가 가진 근본적인 한계를 모두 극복하기 때문이다. 가장 큰 차이는, 불이 붙기 쉬운 액체 전해질을 불연성의 고체 전해질로 바꾼 것이다.

이로 인해 배터리가 충격을 받거나 구멍이 뚫려도 화재나 폭발의 위험이 거의 사라진다. 또한, 고체 전해질은 에너지 밀도를 높이는 데 유리해, 같은 크기로도 지금보다 훨씬 긴 주행거리를 구현하거나, 배터리 크기와 무게를 획기적으로 줄일 수 있다.

삼성SDI가 CES 2025에서 전시한 CES 혁신상 제품들 /사진=삼성SDI

삼성SDI의 자신감은 두 가지 독자 기술에서 나온다. 첫 번째는 음극재를 아예 없앤 ‘무음극(Anode-less)’ 기술이다. 음극이 차지하던 부피만큼 양극재를 더 채워 넣어, 현재 자사 각형 배터리 대비 에너지 밀도를 40% 이상 높인 900Wh/L를 달성했다.

두 번째는 최근 특허 등록을 마친 ‘Ag-C(은-탄소) 복합소재’ 기술이다. 이는 전고체 배터리의 최대 난제인 ‘덴드라이트’ 현상을 억제하여, 배터리의 수명과 안정성을 획기적으로 개선하는 핵심 원천기술이다.

삼성SDI는 이미 2022년, 수원 R&D 센터에 업계 최초의 전고체 배터리 파일럿 라인인 ‘S라인’을 구축하고 시제품을 생산해왔다. 이곳에서 생산된 샘플들은 현재 5개 이상의 잠재 고객사(완성차 업체 등)에 공급되어 성능 검증이 진행 중이며, “긍정적인 피드백을 받고 있다”고 회사 측은 밝혔다.

올해는 대량 양산을 위한 ‘마더 라인’ 구축에도 착수하는 등, 2027년 양산 목표를 향한 로드맵을 차질 없이 밟아가고 있다.

삼성SDI의 2027년 양산 목표는, 2030년 전후를 목표로 하는 LG에너지솔루션이나 SK온 등 국내 경쟁사는 물론, 최근 주춤하는 중국·일본 업체를 압도하는 가장 빠른 속도다.

업계에서는 ‘세계 최초’라는 타이틀이 주는 상징성과 기술 표준 선점 효과가, 초기 높은 생산 단가를 상쇄하고도 남을 것이라고 분석한다. 전기차의 ‘캐즘’을 넘어설 진정한 ‘게임 체인저’의 등장. 그 역사적인 순간을, 삼성SDI가 만들어낼 수 있을지 전 세계가 주목하고 있다.