중국, 전고체 전지 뒤졌으나, ‘고체 전지’로 역습

[애플경제 이보영 기자] 중국의 전기자동차(EV) 전문 브랜드인 IM모터가 고체 전지를 최초로 상용화한 것으로 전해지고 있다. 이 회사는 중국의 대형 국유기업인 SAIC의 프리미엄 EV 전문 브랜드다. 중국의 테크기업 알리바바 등과의 공동 출자를 통해 설립되었다.

이 회사가 2023년 9월에 출시한 LS6 전기차는 등급에 따라선 최대 396kW라는 초급속 충전에도 대응하며, 4천만 원 정도의 놀라운 가격으로 판매되고 있다.

정작 그보다 더 주목해야 할 점도 있다. SAIC가 독자적으로 개발한 고체전지를 L6에 처음으로 탑재했다는 점이다. 아직 자세한 내용은 발표되지 않았지만, IM모터가 사전에 공개한 정보에 따르면, 이는 하이니켈 양극재와 실리콘 기반의 음극재를 채용한다고 한다. 특히 고체 전해질에 의해 양극재를 코팅한 점이 눈에 띈다. 이를 통해 에너지 밀도를 좌우하는 니켈의 함유 비율을 높일 때 문제가 되었던 구조 안정성 및 수명 문제를 해결했다고 주장한다.

또한 고체 전해질을 채용함으로써 양극과 전해질 간의 저항값을 크게 줄였고, 초급속 충전 시에도 안정성을 유지할 수 있다고 설명한다. 따라서 LS6에도 채용된 준900V 시스템과 함께한다면, 업계에서도 최고 수준의 항속거리와 초급속 충전, 그리고 뛰어난 안전성과 내구성을 양립시킬 수 있다는 얘기다.

앞서 중국의 완성차 브랜드 니오(蔚来·NIO)는 이미 전해질을 소량 포함하고 있는 반고체 배터리 전기차 모델 개발을 완료했다. 그렇다면 이번 IM모터의 고체전지와 NIO가 이미 상용화한 150kWh의 반고체 전지를 비교해볼 필요가 있다. NIO는 반고체 전지를 탑재함으로써 중형 세단 ET5의 항속거리를 1055km로 만들었다.

IM모터의 고체전지는 이러한 NIO의 반고체 전지의 경쟁 상대라 할 수 있다. IM모터 주장대로라면 고체전지를 탑재한 L6가 NIO를 크게 능가하는 항속거리를 실현하고 있다. 또한 팩 수준의 배터리의 에너지 밀도를 비교한 자료를 보면, CATL의 Qilin Battery는 Zeekr에 채용된 140kWh 배터리에서 200Wh/kg이라는 경이로운 에너지 밀도를 실현했다. 그러나 현재 LS6에 탑재되어 있는 100kWh 배터리도 이미 195Wh/kg라는 고밀도가 실현되었다.

L6에 도입되는 고체전지를 통해 이러한 에너지 밀도는 얼마나 높아질까. NIO가 채용하는 반고체 전지는 260.9Wh/kg으로, 매우 뛰어난 에너지 밀도를 실현하고 있는데, 이러한 NIO의 반도체 전지가 실현해 낸 에너지 밀도와 비교하면 IM모터의 고체전지의 성능도 엿볼 수 있다.

또한 NIO는 배터리를 교체할 수 있어 급속 충전 성능에는 큰 비중을 두고 있지 않지만, L6에 채용되는 고체전지는 초급속 충전이라는 점에서도 유리하다. 그렇다면 실제로 어느 정도의 금속 충전 성능을 실현할 수 있을까. LS6에서 이미 80%가 충전되기까지 불과 17분밖에 걸리지 않는 놀라운 급속 충전 성능을 실현했다. 그러면 고체전지에서는 과연 어느 정도로 충전 시간을 단축할 수 있을까.

이에 대해 IR글로벌은 “어쩌면 L6는 항속거리 1000km 이상을 실현하는 EV가 15분 정도 만에 완충되는 새로운 시대의 막을 처음으로 올리게 될지도 모른다.”고 밝혔다.

후발주자인 L6는 고체전지를 탑재함으로써 1000km 이상의 항속거리와 초급속 충전을 양립하며, EV의 부정적인 요소라 할 수 있는 항속거리와 충전시간 문제를 해소함으로써 중국 국내에서 얼마의 수요를 얻게 될 것인지가 관심사로 떠오르고 있다.