리튬메탈 전고체 배터리 가격 10년 뒤 60% 하락 전망

SNE리서치 "전기차·항공모빌리티 등 고에너지 기술 수요 확대 예상"

리튬메탈 음극 기반 전고체 배터리 가격이 지난해 kWh당 300달러 선에서 10년 뒤인 2035년 기준 120달러 대까지 낮아질 것으로 전망됐다. 시장 주류인 리튬이온 배터리의 현 가격과 유사한 수준이다.

7일 시장조사업체 SNE리서치는 최근 발간된 ‘차세대 리튬메탈 배터리 기술개발 현황 및 시장전망 리포트’에서 이같이 전망했다.

이같은 전망 하에 관련 시장 규모는 지난해 약 2억 달러(약 2천925억원) 수준에서 2035년 약 320억~470억 달러(약 46조 8천억~68조 8천억원)까지 성장할 것으로 봤다.

리튬메탈 배터리 가격 및 시장규모 전망(출처=SNE리서치)

전기차, 항공모빌리티 등 고에너지 응용 분야 중심 기술 수요가 확대되고, 리튬메탈 음극이 상용화가 가시화됨에 따른 전망이다.

리튬메탈 배터리는 기존 리튬이온 배터리의 한계를 뛰어넘는 차세대 고에너지 밀도 솔루션으로 전기차, 드론 및 항공모빌리티 등 에너지 수요가 높은 응용 분야의 핵심 동력원으로 주목받고 있다. 특히 이론 용량이 약 10배 높은 리튬 메탈 음극이 적용되면 배터리 소형화와 장거리 주행 구현에 결정적 역할을 할 것으로 예상된다.

단 충·방전 과정에서 리튬 이온이 양극과 음극을 오가는 동안 가지 모양 결정체가 음극 표면에 쌓이는 '덴드라이트'와 고체전해질면(SEI) 파괴, 사이클 수명 저하 등 기술 문제가 상용화를 가로막는 주요 장애 요소로 작용하고 있다.

업계에선 이를 해결하기 위해 계면 제어 기술, 셀 설계 혁신 등 연구개발이 전방위적으로 진행되고 있다. LG에너지솔루션은 KAIST와 협력해 '붕산염-피란 기반 액체 전해질'을 개발해 리튬메탈 배터리의 충방전 효율과 에너지 밀도를 높였다. 롯데케미칼은 덴드라이트 현상을 억제하는 분리막 코팅소재 제조 기술을 개발하는 등 다양한 연구가 진행되고 있다.

SNE리서치는 이에 대해서 정책적 지원과 산업 생태계의 유기적 협력이 병행된다면, 리튬메탈 배터리는 향후 차세대 배터리 산업의 새로운 패러다임을 주도할 핵심 기술로 자리매김할 수 있을 것이라고 설명했다.