전고체 배터리
꿈의 배터리 삼성 LG SK 도요타 글로벌 기업 주목하고 있다 전고체 전지
에너지는 다가올 ESG 경영의 기초입니다 테슬라가 이렇게 확 떠버리겠고 그 덕에 LG화학을 비록 해서 춘추 배터리 시대
가 열린 것도 모두 환경에 대한 수요가 있었고 그 시장은 앞으로도 쭉 확대될 겁니다 자동차는 점점 더 친환경적으로 또
달리는 전자 부품이 되겠죠 하지만 한계에 부딪힌 기술을 파괴적 혁신을 통해 살아남은 기업이 압도적인 1등이 된다는
사실입니다 애플이 바로 산 증인이죠
1991년 소니에서 리튬이온 전지를 개발하고 현재 대부분의 스마트 기기부터 전기차의 핵심은 리튬이온 전지입니다
리튬이온 전지의 활용 범위 및 수요 확대에 따라 시장은 지속적으로 확대될 전망
*전기차 시장의 급성장에 힘입어 리튬이온전지 세계시장 규모는 연평균(18-25) 27% 증가
하여 '25년에는 1,190억 달러 (18년 대비 약 4배)에 이를 것으로 예상)
2025년까지 연평균 27% 이상 증가될 것으로 전망됩니다 하지만 리튬 이론 전지는 세 가지 한계가 있습니다
2018년 3월에 발생했던 테슬라 전기차 폭발과 같은 안정성 문제 그리고 반도체 소재 그 이상의 해외 의존도
마지막으로 5년 내에 도달하 용량의 한계 이 한계 들을 돌파하기 위해 나온 것이 바로 전고체 배터리입니다
전고체 배터리를 쉽게 말해서 섬과 섬이 있습니다 그사이에는 바다가 있습니다 그런데 이 섬에서 저 섬으로 이동
을하려고 배를 띄웁니다 근데 가끔 바다에는 폭풍우도 몰아치고 기후가 안 좋아서 파도도 높게 치다 보면 위험할 때
가 많습니다 근데 이바다를 모조리 퍼내버리고 땅을 만듭니다 인천 송도처럼요 그리고 거기에 KTX를 건설하면
바다를 배 타고 이동할 때보다 훨씬 더 안정적이고 빠르게 이동할 수 있습니다 똑같습니다
배터리엔 양극과 음극이 있고 그사이에 있는 액체 전해질을 고체로 바꿈으로써 온도가 변하거나 외부의 충격으로
액체가 샐 일을 없애서 안전성을 높인 겁니다 성능도 좋고 에너지 밀도도 높고 파워도 쌥니다 무엇보다 반도체도
성능 한계가 왔을 때 위로 쌓아져 전고체 배터리도 비슷하게 여러 층으로 만들 수 있고 휠 수도 있습니다
배터리는 이온 전도도라는 값이 높아야 충전 속도가 빠릅니다 근데 전고체 배터리는 현재로썬 너무 느립니다
그리고 고체의 특징이 액체보다 저항이 훨씬 더 큽니다 즉 수명이 약합니다
또한 실험실 단계에서는 논문이 정말 많이 나오고 있습니다 한마디로 말해서 논문용 연구 높은 저널의 논문을 써서
연구 스펙을 한 줄 쓰기 위한 연구가 많습니다 상용화까지는 거리가 있어 보인다는 겁니다 실제로 2018년 기준으로
전고체 특허 중에서 제조 공정과 관련된 특허는 9% 정도밖에 되질 않기 때문에 가장 중요한 대량생산이 아직까지
는먼 이야기입니다 이러한 문제들이 많지만 현재까지 알려진 바로는 리튬이온 배터리의 기술적 한계를 돌파할 수
있는 파괴적인 혁신을 전고체 배터리는 것엔 이견이 없습니다
도요타가 2012년부터 2014년까지 출원한 차세대 전지 관련 특허의 68%가 전고체 배터리 2021년 현재 도요타는
1000개가 넘는 전고체 배터리 특허를 보유하고 있으며 도요타는 2021년 전고체 배터리 전기차를 출시하여
전기차 시장의 게임 체인저로 등극할 가능성이 높다는 예상들이 나오고 있습니다
LG 화학과 SK이노베이션이 2차 전지는 진짜 기가 막히게 만드는데 그 2 차전지를 구성하는 소재들은 또 일본이랑
중국이 꽉 잡고 있습니다 실제로 분리막 1위는 일본의 아사히카세이 전해질 1위는 일본의 미쓰비시 화학
양극 활물질 1위는 벨기에의 유니코어 음극화 물질 1위는 중국의 BTR 각각의 구성 역할이라든가 아니면 정의를
알 필요는 없습니다 하지만 201년 발생했던 일본의 화이트 리스트 기억나시나요? 반도체는 시작일 뿐일지도
모른다는 겁니다 많은 사람들이 개무시하고 있겠지만 생각 이상으로 일본과 중국은 기초 산업을 꽉 잡고 있습니다
그래서 전고체를 꽉 잡아서 그걸 전략적으로 사용할 수도 있습니다 실제로 주영섭 전 중소기업 청장은 도요차가
전고체 배터리 기술을 도요타 차에만 탑재함으로써 전기차 시장 주도권을 빼앗으려는 계산을 할 가능성이 있다고
말했습니다 도요타는 2021년 내에 전고체 전기차를 내놓는다는 계산을 하고 있지만 LG에너지 설루션은 2025년
삼성은 2027년을 보고 있습니다 이렇게 빠르게 변화하는 시장에서 몇 년 늦는다는 것은 큽니다
도요타가 2021년에 만약에 10분 충전해서 500km 갈 수 있는 전고체 배터리를 내놓는 데 성공한다면 도요타는 약
10년 전에 애플처럼 날개를 달고 저 멀리 날아가버리겠죠 2020년 3월 19일 기준으로 일본이 보유한 전고체 특허는
한국의 2배 이상입니다
친환경 기조로 가고 있는 전 세계 흐름과 맞물려 배터리는 반도체에 버금가는 사업이 될 것이라고 확신합니다
그리고 이기술을 일본이 먼저 잡아버린다면 삼성전자라는 하나의 기업의 영업이익이 일본 8대 전자기업 영업이익
의 합과 맞먹는 일본 입장에서 굉장히 굴욕스러웠던 이 시기가 반전될 계기가 되기에 충분합니다 우리가 기술적으로
휘둘리지 않으려면 남의 기술을 가져와서 활용하기보다 우리 스스로 기술을 만들 필요가 있습니다
삼성전자 반도체의 신화 권오현 고문은 그의 저서에서 말합니다
우리는 지금까지 남이 작곡한 음악을 편곡해서 대성공을 거두었습니다
이제 편곡은 그만하고 우리의 음악을 작고해야 할 때가 왔습니다
이제부터는 아무도 가르쳐주지 않는 길을 걸어가야 합니다