테마 - 전고체 배터리
전고체배터리는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 전해질을 액체에서 고체로 대체한 전지를 말한다. 고체전해질은 크게 화화물계, 산화물계, 폴리머 3가지 종류가 있다. 산화계는 저항이 높아 소형전지에 주로 적용된다. 폴리머는 액체전해질 기술과 유사하고 제조 공정도 비슷해 비용 경쟁력을 갖추고 있다. 황화물계는 가장 높은 이온전도도를 보유하고 있으며, 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있어 활발한 연구가 진행되고 있다. 전고체배터리는 인화성 액체가 없기 때문에 폭발 및 화재 위험이 감소된다. 고체 전해질이 분리막을 대체할 수 있으며, 전해질이 훼손되더라도 형태를 유지할 수 있어 리튬이온배터리보다 안전하다. 또한 전고체배터리는 배터리 용량 확대와 사이즈 축소를 동시에 구현하며 장거리 수명 확보(1회 충전 800km 주행)도 가능해 '꿈의 배터리'로 인식되고 있다. 전고체배터리 시장은 아직 개발 초기 단계이다. 전해질과 양극판의 접촉을 최대화하고 접촉면에서의 저항을 최소화해야 하는 등 기술적 과제를 해결해야 하는 상황이다. 글로벌 배터리 제조사들은 전고체 배터리 개발에 집중하고 있다. 삼성SDI는 삼성전자 종합기술원과 함께 2027년 상용화를 목표로 개발 중에 있다. 고체배터리의 기술 난제(덴트라이트)를 해결할 수 있는 원천기술 등을 확보하며 차세대 배터리에 대한 자신감을 드러낸 바 있다. 이에 맞춰 배터리 소재 업체도 고체전해질 생산 본격화 등 사업 포트폴리오 강화에 나서는 중이다. LG에너지솔루션은 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UCSD)와 함께 상온(25도 수준)에서 황화물계 전고체 배터리 개발에 성공하였다. SK온도 미국 전고체배터리 업체 솔리드파워에 360억 원 투자하며 전고체 배터리를 공동으로 개발 중에 있다. 글로벌 완성차 역시 전고체배터리 상용화 계획을 밝혔다. 현대차는 '25년 전고체배터리를 탑재한 전기차의 시범양산을 시작으로, '30년 본격 양산의 차세대 전지 로드맵을 공식화하였다. BMW는 '25년 전고체 배터리 시제품을 개발하고, '30년까지 전고체배터리를 탑재한 전기차 양산을 밝혔으며, GM은 미국 전고체배터리 업체 SES에 투자하였다.
종목
한농화성 - 국책과제 '리튬금속고분자전지용 전고상 고분자 전해질 소재 합성 기술화 상용화 기술 개발' 주관하고 있다. 또한 전고체배터리 전해질 개발 중이며, 한국화학연구원 등이 참여기관으로 연구하고 있다.
티에스아이 - 고체전해질 생산업체 씨아이솔리드와 고체전해질 생산라인 개발 중이다.
일진머티리얼즈 - 전기차 배터리용 동박 제조 기술을 바탕으로 황화물계 고체 전해질을 개발 중에 있다.
동화기업 - 2차 전지 소재인 전해액을 생산하는 파낙스이텍을 인수했으며, 전고체배터리용 전해액 등을 개발하기 위해 중앙연구소 설립하였다. 또한 전고체 배터리용 전해액 연구 국책과제 수행이다.
이수화학 - 석유화학제품 정밀화학제품을 공급하고 있다. 국내 유일 전고체 배터리용 황화물계 고체전해질 원료인 황화리튬(Li2s)을 개발 생산하고 있다.
덕산테코피아 - 세라믹 산화물 기반 전고체배터리를 개발 중인 세븐킹에너지(68.1%) 지분 보유하고 있다.
씨아이에스 - 삼성SDI와 전고체배터리 정부 과제에 공동으로 참여하며 전고체전지 양산화 장비 개발을 목표로 프로젝트 수행 중이다.
원준 - 포스코케미칼의 양극재와 음극재 생산라인에 열처리솔루션 장비(소성로)를 공급하고 있다. 열처리솔루션은 전고체전지 등 다양한 공정에 필수로 활용되는 것으로 알려져 있다.
삼성SDI - 삼성전자 종합기술원과 함께 2027년 상용화를 목표로 전고체배터리 개발 중에 있다.
테이팩스 - 전고체 전지 관련 핵심소재 개발 성공 및 특허 취득하였다. 또한 LG화학 등이 참여하고 있는 전고체전지 관련 국책과제인 '중대형 전고체 리튬이차전지용 유무기 하이브리드 고체전해질' 프로젝트에 참여하고 있다.
EG - 국책과제 '전고상 전지용 고전압, 고용량 양극 및 고용량 음극 기술 개발'을 통해 전고체 전지용 폴리에테르 기반 고분자 리튬 전고상고분자 전해질과 양극활물질과 고체전해질로 이뤄진 복합 양극 제조 기술 등을 연구 중이다.
미래컴퍼니 - 2024년까지 삼성SDI가 지원하는 전고체배터리 셀 제조 장비 과제를 수행 중이며 공정 최적화 및 불량 검출을 위한 '균일 가압 장비'를 개발 중에 있다.
엘티씨 - 수소연료전지에 들어가는 고체산화물연료전지(SOFC) 전해질 개발 완료하였다. 고체산화물연료전지는 연료전지 내에서 연료극의 수소가스와 공기극의 산소가스가 만나는 것을 차단하는 역할을 수행하고 있다.
아바코 - 한국과학기술원 등과 함께 고안정성 극한환경용 전고체전지 핵심기술을 개발 중이다. 황화물계 전고체 전지용 제조 설비는 개발 완료하였다.
디에이테크놀로지 - 기존 배터리 노칭 및 스태킹 장비를 개조하는 방식으로 전고체배터리 장비를 개발 중에 있다.
이브이첨단소재 - New Epoch Capital LP의 시리즈 E 펀딩 우선주 청약에 참여하여 대만 전고체배터리 개발사 프롤로지움의 지분을 확보하였다. 프롤로지움은 유럽 배터리 합작법인 ACC와 전고체 배터리 개발, 상용화에 협업 중이다.
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