전고체 배터리 관련주, 원리, 전망 알아보기

안녕하세요, 다이아J입니다. 오늘은 전고체 배터리에 대해서 한 번 살펴보도록 하겠습니다.

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전고체 배터리의 모든 것

전고체 배터리란?

최근 이차전지에 대한 관심이 높습니다. 주가 흐름도 상당히 좋은데요. 최근에는 이차전지 관련주를 가지고 있는 사람과 가지고 있지 않은 사람의 수익률 차이가 어마어마합니다. 특히나 양극재 업체들의 주가가 몇 주 사이에 큰 변화를 보였는데요. 현재의 주식시장을 이끄는 섹터가 이차전지라는 걸 부인할 수 있는 사람은 아마 없을 것입니다.

그렇다면 이차전지에 대한 관심이 뜨거운 요즘에 주목 받고 있는 게 있는데요. 바로 전고체 배터리입니다. 전고체 배터리는 리튬 이온 배터리를 이을 차세대 배터리로 알고 계신 분들이 많을 텐데요. 오늘은 이 전고체 배터리에 대해서 다뤄볼까합니다.

전고체 배터리는 전지의 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 기존의 액체에서 고체 형태로 대체한 배터리입니다. 사실 정의는 단순하죠. 전고체 배터리가 주목 받는 이유는 기존 리튬이온배터리에는 전해액과 분리막이 필요한데요. 전고체 배터리는 이를 없애고 그 공간에 에너지밀도가 높은 물질을 더 집어 넣어서 밀도를 극대화하겠다는 것입니다. 가능한 이야기일까요?

전고체 배터리의 원리

전고체 배터리 세상이 언제 오게 될까

우선 전고체 배터리에 대해서 좀더 자세하게 살펴보도록 하겠습니다. 기존의 배터리는 전해액이 있어서 양극과 음극이 만날 경우에 화재가 발생할 수 있다는 치명적인 단점이 있습니다. 하지만 전고체 배터리는 전해질을 고체로 만들기 때문에 항상 고정되어 있어서 구멍이 뚫리더라도 폭발하지 않고 작동하게 되는데요. 액체 전해질보다 내열성, 내구성 모두 뛰어나기 때문에 폭발이나 화재의 위험성도 낮고 크기도 줄일 수 있습니다.

전고체 배터리는 휘어지는 배터리를 구현할 수도 있습니다. 또 액체가 없어서 초박막을 만들 수 있고 양극과 음극을 여러 겹 쌓아 올려서 고밀도 배터리도 구현이 가능합니다. 그렇게 되면 에너지 밀도가 기존 배터리보다 훨씬 높기 때문에 전기차의 주행 거리와 충전 시간의 효율도 높아지게 됩니다.

또 공간 활용을 할 수 있는 만큼 무게도 가벼워지는데요. 기존 리튬이온의 에너지 밀도가 255Wh/kg수준인데 전고체 배터리는 이론적으로는 495Wh/kg까지 에너지 밀도를 올릴 수 있다고 합니다.

그렇다면 전고체 배터리는 장점만 있는 걸까요? 당연히 단점도 존재합니다. 전고체 배터리는 고체이다 보니 액체 전해질에 비해서 이온 전도도가 낮아서 출력이 낮고 수명이 짧다는 단점이 있습니다. 따라서 현재 산업계는 전고체 배터리의 이온 전도도를 높일 수 있는 소재를 찾는데 열을 올리고 있는 상황입니다. 즉, 아직 상용화까지는 다소 시간이 걸릴 수 있다는 이야기입니다.

전고체 배터리의 상용화 시점은 2025년 정도로 보고 있는데요. BMW는 전고체 배터리의 양산 시점을 2026년에 가능하다고 발표하기도 했습니다.

전고체 배터리 관련주

최근 전고체 배터리와 관련해서 가장 앞서 있다고 평가 받는 기업은 삼성SDI입니다. 삼성 SDI는 황화물을 기반으로 한 전고체 배터리를 개발하고 있고요. 이외에도 LG에너지솔루션, 중국의 CATL, 일본의 파나소닉 등도 전고체 배터리를 개발하고 있습니다.

배터리 업체 뿐만 아니라 완성차 업계도 전고체 배터리 개발에 뛰어들고 있는 상황인데요. 도요타는 2008년에 차세대 배터리 연구소를 세우고 전고체 배터리를 개발하고 있고요. 독일의 BMW 역시 미국의 솔리드파워와 손을 잡고 전고체 배터리를 장착한 전기차 출시를 계획하고 있습니다.

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지금까지 전고체 배터리에 대해서 살펴보았는데요. 과연 전고체 배터리를 기반으로 한 이차전지 세상이 올지, 온다면 언제 오게 될지 궁금하고요. 그 패권을 쥔 기업은 어느 기업이 될지 관심이 모아지고 있습니다. 부디 우리나라의 기업들이 이러한 패러다임의 변화 속에서 헤게모니를 쥐게 되기를 기대해봅니다. 감사합니다.

* 참고: 네이버 지식백과, "전고체 전지"

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