솔리비스, 전고체 배터리 소재 본격 양산…"상용화 허들 점차 해소"

[횡성(강원도)=김윤희 기자] 전고체 배터리 소재인 고체 전해질 전문 기업인 솔리비스가 연구개발(R&D) 단계를 지나 본격 양산 단계에 진입한다. 최근 시장에서 고체 전해질 가격이 급락하는 만큼, 전고체 배터리의 상용화 허들로 지목되는 가격 문제도 점차 개선될 것으로 보인다.

신동욱 솔리비스 대표는 지난 19일 강원도 횡성에 황화물계 고체전해질 1공장 준공 및 초도 물량 출하식에서 기자와 만나 이같은 전망을 내놨다. 신 대표는 한양대 신소재공학부 교수로 전고체 배터리 분야를 지속 연구해왔다.

전고체 배터리는 현 리튬이온배터리에 쓰이는 액체 전해질을 고체 전해질로 대체하는 배터리로, 화학적 특성상 리튬이온배터리보다 안전성이 뛰어날 뿐 아니라 에너지 밀도가 크게 높아지고 저·고온 환경에서도 배터리 성능 저하가 미미하다. 이런 강점을 보고 주요 기업들은 차세대 고성능 배터리로 전고체 배터리 연구개발에 집중하는 상황이다.

고체 전해질은 이런 전고체 배터리의 성능을 가르는 핵심 소재다. 솔리비스는 특히 최대 12mS/cm 수준의 높은 이온전도도를 충족한다고 강조했다. 평균 8mS/cm 수준인 액체 전해질보다도 앞선다는 설명이다.

신 대표는 "황화물계 고체 전해질의 장점"이라고 덧붙였다. 업계 주요 기업들마저도 고체 전해질로 5mS/cm 이하의 이온전도도를 달성하는 데 그치고 있다고 첨언했다.

솔리비스는 지난해 5월 횡성 공장 착공을 시작한 바 있다. 이번에 준공한 1공장은 향후 단계적으로 가동률을 끌어올려 내년 하반기 중 완전 가동을 계획 중이다. 1공장의 연간 생산능력(CAPA)은 최대 42톤이다. 단, 이는 4조 3교대 근무 방식으로 주 7일 공장 가동에 기반한 수치로, 현실적으로는 램프업 이후 연간 CAPA 30톤 수준으로 1공장이 운영될 것으로 내다봤다.

2공장 준비 작업도 곧바로 착수한다. 오는 2027년 가동을 계획하고 있다. 공장 사무실이 함께 있고, 단층으로 구성된 1공장과 달리 2공장은 생산시설 위주에 복층으로 설립돼 CAPA가 크게 확대될 예정이다.

2공장에 대해 신 대표는 “완전한 풀 스케일 양산 시설로 준비되는 만큼, 그간 획득한 데이터 기반으로 공정별 조건을 따져 설비를 설계하고 배치도 최적화해야 한다”며 “여기에 10개월 정도 걸리고, 동시에 부지 기반을 조성한 뒤 시리즈C 투자 유치가 마무리되는 내년 3~4월 경 발주를 진행할 계획”이라고 밝혔다.

이같은 사업 계획은 전고체 배터리에 대한 긍정적 시장 전망을 기반으로 한다. 현재 연구개발 차원에서 기업별로 전기차 수백 대 수준의 샘플 규모 전고체 배터리 생산을 진행하고 있지만, 오는 2027년 경에는 자동차 기업들이 전고체 배터리를 탑재한 전기차 양산 계획을 공개할 것으로 예상했다.

신 대표는 "선도적인 기업들은 2027년 중반쯤 전고체 배터리 데모카를 선보이게 될 것"이라며 "관건은 완성도와 양산 여부"라고 언급했다.

전기차 시장은 성장세가 이전보다 주춤하면서, 전기차 배터리에 대한 기업별 투자도 축소되고 있다. 이에 따라 전고체 배터리 상용화 시점도 추가 지연될 수 있다는 업계 우려가 있다. 전기차가 내연차 대비 비싼 가격으로 소비자 수요를 충분히 이끌어내지 못하는 만큼, 훨씬 더 비싼 원가가 형성될 것으로 보이는 전고체 배터리도 시장성을 갖추기 어려울 것이란 이유다.

신 대표는 이에 대해 전고체 배터리 가격이 빠르게 떨어지고 있다며, 향후 규모의 경제가 달성되면 이 속도가 더욱 빨라질 것으로 예상했다.

신 대표는 "현재 고객사에 납품하는 샘플 가격이 지난해 기준 kg당 800만원 정도였는데, 1년새 3분의 1 수준으로 떨어졌다"며 "기가팩토리 수준으로 생산량이 연 수백톤 이상이 되고, 원료 가격도 황화리튬이 kg당 100만원 내외인데 1만원 선으로 떨어지면 리튬이온 배터리와 가격이 비슷해질 수 있을 것"이라고 설명했다.

당장은 요원해보여도 최근의 급락세를 고려하면 상용화 가능성이 점쳐진다는 것이다.

이어 "지금은 생산 효율이 정상화되지 않아 생산 단가가 비싸게 형성돼 있는데, 생산 규모가 확보되면 가격이 급격히 떨어질 것으로 본다"고 말했다.

솔리비스 횡성 1공장에서 생산되는 고체 전해질은 국내 기업과 일본계 자동차 기업에 납품될 예정이다. 현재 납품을 논의 중인 다른 기업도 있다고 밝혔다. 신 대표는 "내년 2분기 이후 수주 물량이 점차 증가할 것으로 예상하고 있다"고 했다.