삼성SDI가 점친 내연차 앞선 전기차 배터리 원년은

삼성SDI가 내연차 성능을 넘어설 수 있는 전기차 배터리 개발을 오는 2029년경으로 전망했다.

현 시점에서 전기차는 주행 거리가 300~400km 정도로, 600km를 달릴 수 있는 내연차보다 짧다. 충전 시간도 5분 남짓인 주유 시간과 비교했을 때 약 25분 정도로 길다. 내연차보다 앞선 성능을 보이기 위해선 전기차 주행 거리를 좌우하는 배터리 에너지 밀도가 높아지고, 충전 속도를 높이는 기술 고도화가 이뤄져야 한다.

삼성SDI는 이런 측면에 주목해 향후 전기차 주행 거리를 600km까지 늘리고, 완충 시간을 9분까지 줄이는 배터리를 개발할 방침이다. 각국 배터리 관련 규제 강화 흐름을 고려해 수명도 20년까지 보장하는 방향으로 기술 개발을 진행 중이다.

고주영 삼성SDI 부사장은 7일 배터리 산업 전시회 ‘인터배터리 2024’ 부대행사로 열린 ‘더배터리 컨퍼런스’ 기조연설을 맡아 회사 전기차 배터리 개발 전략을 이같이 소개했다.

목표로 한 완충 시간 자체만 놓고 보면 내연차보다 두 배 이상의 시간이 소요된다. 그럼에도 이를 목표치로 잡은 이유는 90% 이상의 운전자들이 하루 100km대 거리를 주행하고 있기 때문이다.

고주영 부사장은 “주행 거리 600km인 전기차라고 치면 절반만 충전해도 300km를 달릴 수 있어 대부분의 소비자 니즈를 충족할 수 있다”며 “9분의 절반인 4~5분만에 300km 주행 가능한 충전이 가능하다는 계산으로 내연차와 동등한 경험 만족도를 제공할 수 있겠다고 판단했다”고 설명했다.

전기차 배터리 규제 흐름과 관련해선 미국 캘리포니아주 대기환경위원회(ARB)가 오는 2026년부터 적용한다고 발표한 규제안을 들어 설명했다. 현재는 전기차 배터리에 대해 8~10년 이상의 기능 유지, 10만 마일 이상 주행거리 지원, 성능 보장기간 이후 잔존 주행거리 60~70% 이상 등의 규제가 적용되는 편이다. ARB는 이보다 더 강력한 규제안을 내놨다. 10년 이상 기능 유지, 15만 마일 이상 주행 거리 지원, 성능 보장기간 이후 잔존 주행거리는 70% 이상으로 규정했다. 이에 따라 자동차 제조업체(OEM)들의 배터리 수명 요구사항이 강화되고 있다는 설명이다.

고 부사장은 “내연차의 경우 엔진 수명이 15년 정도이고, 전기차는 모터 수명 20년, 배터리 수명은 10년 정도”라며 “배터리 수명이 20년으로 늘어난다면 중간에 배터리를 교체할 필요가 없어 OEM과 배터리 회사, 사용자 모두 이익이 많아지게 된다”고 첨언했다.

내부적으로 판단한 결과 수명 20년 수준의 배터리 개발은 오는 2029년께 가능할 것으로 전망했다. 단계적으로 오는 2027년 16년을 보장하는 배터리를 출시하고, 2029년에 20년 보장 배터리를 출시할 계획이다.

고 부사장은 “수명 개선을 위한 셀 설계는 원가 증가 문제만 있지, 기술적 문제는 없는 상황”이라며 “소비자와 자동차 OEM 입장에서 선택지가 늘어나면서 결과적으로 전기차가 내연차와 동등한 경험을 제공할 수 있게 될 것”이라고 예상했다.

삼성SDI가 배터리 에너지 밀도 고도화 측면에서 공들이는 것이 전고체(All solid) 배터리다. 회사는 오는 2027년 양산을 목표로 하고 있다.

삼성SDI는 900Wh/L 전고체 배터리(ASB) 양산 준비 로드맵을 처음으로 대중에 공개했다.

고 부사장은 “반고체가 아닌 전고체 배터리는 분리막을 구조에서 제외할 수 있기 때문에 에너지 밀도를 좀더 높여 리터 당 900와트(Wh/L), 킬로 당 400와트 이상의 성능을 낼 수 있다”며 “보다 가벼워지기 때문에 전기차가 주차 타워 이용을 제한 받거나, 뒷좌석이 좁게 빠지는 등의 문제 해결에 기여할 수 있다”고 강조했다.