현대차 vs. 토요타, 전고체 배터리 개발 전쟁..과연 승자는?

토요타가 오는 2022년 전고체 전지를 탑재한 전기차를 생산할 계획인 것으로 전해져 주목된다.

일본 주니치 신문은 25일(현지 시각) 토요타가 전고체 전지를 적용한 전기차를 오는 2022년부터 일본에서 판매할 계획이라고 전했다.

현재 판매되고 있는 전기차는 대부분 리튬이온 배터리를 탑재해 급속 충전기를 이용해도 충전에는 20~30분 가까이 소요되며, 주행거리는 대부분 300km에서 400km 수준에 불과하다.

토요타 전기차는 새로운 플랫폼을 바탕으로 제작될 예정이며, 전고체 전지를 통해 주행거리는 크게 늘어나고 단 몇 분만에 충전이 가능한 것이 특징이다. 이에 따라 기존 전기차의 단점으로 지적됐던 충전시간과 주행거리를 획기적으로 해결할 수 있을 것으로 기대된다.

LG경제연구원은 지난 1월 ‘개발 경쟁 가속화되는 차세대 2차전지’ 보고서를 통해 “전고체 전지는 액체 전해질을 고체 전해질로 대체하는 것으로, 기존 리튬이온 전지의 액체 전해질이 가지고 있는 발화, 폭발 등의 위험성이 낮다”며 “외부 충격에 의해 파손되더라도 전해질의 누액이나 폭발의 위험성을 획기적으로 줄일 수 있고 고온이나 고전압의 사용 환경에서도 전지의 성능 저하를 막을 수 있다”고 설명했다.

또 “기존 리튬이온 전지 보다 고용량과 경량화에 유리한 측면이 있어서 전자제품을 비롯해 전기차에도 채용될 가능성이 높다”며 “차세대 전지의 여러 후보들 가운데, 전고체 전지는 리튬이온 배터리의 불안 요소인 안전성을 해결해 줄 수 있다는 기대감과 개발 속도가 비교적 빠르게 진행되면서 가장 현실적인 대안으로 인식되고 있다”고 덧붙였다.

도이 카요 토요타 대변인은 토요타의 구체적인 모델 출시 계획에 대해서는 답변하지 않았으나 “전고체 전지를 빠르면 2020년대 초반에 상용화하는 것을 목표로 하고 있다”고 전했다. 토요타는 작년 도쿄공업대 등과의 공동 연구를 통해 전해질에 적합한 고체 소재를 개발했다고 발표한 바 있다.

토요타는 전기차와는 다소 거리를 두던 브랜드로, 전기차의 제한된 주행거리와 높은 배터리 가격 등의 단점 때문에 전기차가 대중화될 가능성이 적다는 입장을 고수, 하이브리드와 수소차에 집중해 왔다.

토요타는 그러나 작년 “토요타는 주행거리를 늘린 전기차를 라인업에 추가할 계획”이라고 밝혔으며, 전기차 전문 기획개발팀을 신설하는 등 전기차 개발에 본격적으로 뛰어들었다.

토요타 뿐만 아니라 BMW 또한 전고체 전지 개발에 주력하고 있으며, 10년안에 대량 생산이 가능할 것으로 전망하고 있다. 현대차는 남양R&D센터 배터리선행개발팀에서 전고체 전지를 개발하고 있으며, 어느 정도 기술력을 확보한 상태인 것으로 전해졌다.

현대차 환경기술센터 이기상 전무는 “현재의 리튬이온 배터리는 오는 2022년에서 2023년쯤이면 한계에 도달할 것”이라며 “배터리 메이커들은 (배터리의) 세대 교체 시기를 대부분 2025년을 목표로 하고 있다”고 설명했다. 현대차 역시 이와 비슷한 시기에 전고체 전지를 선보일 수 있을 것으로 평가된다.

한편, 토요타는 C-HR을 기반으로한 순수 전기차를 이르면 오는 2019년 중국에서 본격적으로 생산할 계획이다. 토요타는 이 전기차의 빠른 출시를 위해 리튬이온 배터리를 적용할 계획이다.