원통형 셀… 열전파 방지… 액침냉각 K-배터리 ‘신기술’ 충전완료[자동차]

■ 국내 최대 ‘인터배터리 2025’ 전기차 캐즘 극복 전략 선봬

중국산 저가 배터리 공세·전기차 캐즘(일시적 수요 정체)·미국의 친환경 정책 수정 등 ‘삼중고’에 직면한 국내 배터리 업계가 신기술을 무기로 위기를 정면 돌파할 방침이다. LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온 등 국내 배터리 3사는 이달 초 막을 내린 국내 최대 배터리 전시회 ‘인터배터리 2025’에서 재도약의 발판이 될 기술들을 전면에 내세우며 차세대 배터리 시장의 경쟁을 본격화했다.

17일 시장조사업체 SNE리서치에 따르면 국내 배터리 3사의 지난해 글로벌 전기차용 배터리 시장 합산 점유율은 18.5%로 전년(23.1%) 대비 4.6%포인트 감소했다. 회사별로는 LG에너지솔루션이 10.8%로 3위, SK온이 4.4%로 5위, 삼성SDI가 3.3%로 7위를 각각 기록했다.

같은 기간 중국 업체들은 무서운 성장세를 이어갔다. CATL은 37.9%로 점유율 1위를 유지했고, 비야디(BYD)는 2위(17.2%)를 차지했다. 두 업체의 합산 점유율은 55.1%에 달했다. SNE리서치는 “향후 글로벌 배터리 시장의 주도권을 확보하기 위해서는 단순한 생산 능력 확장이 아닌 차별화된 기술력과 공급망 구축이 핵심 경쟁력으로 작용할 것”이라며 “한국 배터리 업계는 변화하는 글로벌 시장 환경 속에서 지속 가능한 성장을 모색해야 한다”고 밝혔다.



LG에너지솔루션
출력 5배 높인 원통형 46시리즈
뒤틀림 방지…수직·수평팩 가능

국내 업체들은 캐즘 이후 시장 주도권을 확보하기 위한 신기술 마련에 분주하다. LG에너지솔루션은 올해 인터배터리 참가 업체 중 가장 큰 540㎡ 규모의 부스를 차리고 차세대 원통형 46시리즈(지름 46㎜) 셀 라인업(4680·4695·46120)과 CAS(Cell Array Structure) 솔루션을 소개했다. LG에너지솔루션의 46시리즈 배터리는 주행거리·충전속도·안전성 등 배터리의 경쟁력을 결정짓는 모든 요소에서 진일보한 제품이다. 기존 2170(지름 21㎜·길이 70㎜) 배터리 대비 5배 이상의 에너지와 출력을 제공해 원통형 배터리 시장의 ‘게임 체인저’로 평가받고 있다. 함께 선보인 CAS 기술은 46시리즈 배터리의 성능을 극대화하고 안전성을 강화하는 혁신적인 배터리 팩 솔루션이다. 고도화된 냉각 효율과 열 폭주 방지 성능을 제공하며 구조 강성을 강화하고 팩·모듈 조립 시 발생할 수 있는 뒤틀림을 방지한다. 또 셀을 수직 또는 수평 모든 방향으로 유연하게 적층할 수 있어서 다양한 형태의 배터리 팩 설계도 가능하다. LG에너지솔루션 관계자는 “앞으로도 고객 가치 실현과 지속 가능한 미래를 위해 업계의 기대를 뛰어넘는 기술을 개발해 나갈 것”이라고 말했다.



삼성SDI
특정 셀 문제 때 열 이동 차단
꿈의 ‘전고체 배터리’도 선두

삼성SDI는 주력인 각형 배터리의 차별화된 안전성을 집중적으로 소개했다. 삼성SDI가 최근 상품화 적용 검토를 완료한 열전파 차단(No TP) 기술은 배터리 제품의 특정 셀에 문제가 발생했을 때 다른 셀로 열이 전파되는 것을 물리적으로 막아준다. 삼성SDI만의 독자적인 열전파 성능 예측 프로그램을 통해 제품 기획 단계에서부터 열전파 방지를 위한 최적의 구조 설계가 가능하다. 화재 위험성이 낮고 주행 거리가 길어 ‘꿈의 배터리’라 불리는 전고체 배터리 개발 현황도 소개했다. 삼성SDI는 전고체 배터리 기술에서 업계 선두 주자로 평가받으며, 2027년 상용화를 목표로 고객사에 샘플을 공급하고 있다.



SK온
냉각 플루이드 담가 열 쉽게 방출
제조공정 단순화로 설계 최적화

SK온은 3대 폼팩터(파우치형·각형·원통형)를 모두 전시하며 시장의 다양한 요구에 대응할 수 있다는 점을 부각했다. 특히 원통형 실물 모형을 처음으로 공개하고 원통형 배터리 개발 전략과 방향성을 소개했다. 이미 지난해 하반기 원통형 파일럿 라인을 준공하며 연구·개발(R&D)에 힘을 쏟고 있다. SK온은 배선이 필요 없는 차세대 무선 배터리관리시스템(BMS)도 선보였다. 배터리 셀 탭에 부착된 무선 칩이 수집한 정보를 모듈의 안테나가 BMS에 무선으로 전송하는 구조다. 또 SK온은 SK엔무브와 협력해 개발 중인 액침냉각 기술을 소개했다. 액침냉각 기술은 배터리 셀을 특수 냉각 플루이드에 담가 열을 효과적으로 방출하는 기술로, 열폭주를 방지해 화재 안전성을 높일 수 있다. 액침냉각 기술이 적용된 SK온의 셀투팩(Cell to Pack) ‘S-Pack+’는 제조 공정 단순화 및 제품설계 최적화를 통해 원가를 절감해 상품성이 높다는 장점이 있다.

이근홍 기자 lkh@munhwa.com