[ESG경제=이신형 기자]  도요타가 차세대 배터리로 불리는 전고체 배터리를 탑재한 전기차를 2027~2028년 중 상용화하고 리튬이온 배터리의 효율도 개선해 1000km 주행 전기차 시대를 열겠다고 선언했다. 친환경차 생산에 소흘하다는 비판을 받아 온 도요타는 근래 전기차에 공격적으로 투자하고 있다. 2026년까지 150만대의 전기차를 생산하고 2030년에는 생산량을 350만대로 늘릴 계획이다.

국내 배터리 3사도 전고체 배터리 개발에 나선 가운데 삼성SDI가 특히 전고체 배터리 개발에 적극적이다. 이 회사는 올해 전고체 배터리 시제품을 생산하고 2027년 상용화한다는 목표를 세웠다. 안지우 삼성SDI 중대형 전지부문 그룹장은 4월 ‘넥스트 제너레이션 배터리 세미나 2023’에서 2027년 전고체 배터리 양산에 어려움이 없을 것이라고 언급했다.

현재 시장을 주도하는 리튬이온 배터리와 달리 전고체 배터리는 양극와 음극 사이에 있는 전해질을 액체가 아닌 고체로 대체한 배터리다. 전해질이 인화성 물질 없는 고체라서 폭발이나 화재 발생 가능성이 낮아 에너지 밀도를 높일 수 있다. 안전성 관련 부품을 줄이면서 그 자리를 배터리 용량을 늘릴 수 있는 활물질로 채울 수 있기 때문이다. 충전 시간도 줄이고 대용량 배터리를 생산하기에 수월하다는 장점도 있다.

하지만 고체 전해질의 전기 전도율이 액체 전해질보다 낮아 효율이 떨어지고 생산 단가가 높다는 단점이 있다. 충전 방전을 거듭하면서 수명이 급속히 짧아지는 것도 문제다.

로이터통신의 13일 보도에 따르면 도요타는 주주총회를 하루 앞둔 12일 기술 설명회를 열고 전고체 배터리의 단점을 극복할만한 “기술적 성과”를 이뤘다고 밝혔다. 도요타는 또 전고체 배터리의 대량생산 기술을 개발 중이라고 밝혔다.

1000km 주행 리튬이온 배터리 전기차 생산

닛케이아시아에 따르면 도요타의 히로키 나카지마 CTO는 전고체 배터리의 문제점을 해결할 “고품질 소재(quality material)를 발견했다”며 “(전고체 배터리를) 반드시 상용화하겠다“고 강조했다. 도요타는 전고체 배터리 기술 개발을 선도해 왔다. 1000개 이상의 관련 특허를 보유하고 2020년에는 세계 처음 전고체 배터리를 탑재한 전기차 테스트를 하기도 했다. 닛케이아시아는 전고체 배터리가 상용화되면 충전 시간이 10분 이내로 단축되고 주행거리는 전통적인 리튬이온 배터리의 2.4배인 1200km에 달할 것이라고 보도했다.

로이터에 따르면 도요타는 전고체 배터리 양산뿐 아니라 리튬이온 배터리의 성능 개선을 통해 1000km 주행이 가능한 전기차를 생산하겠다고 밝혔다. 베스트 셀링 전기차 테슬라 모델 Y의 주행거리는 미국 기준으로 530km 정도다. 도요타의 타케로 가토 전기차 부문 사장은 ”차세대 배터리 전기차를 전 세계적으로 출시해 2026년 시장에서 풀 라인업을 갖출 것“이라고 말했다.

도요타는 전기차 생산 단가를 낮추기 위해 생산 자동화와 테슬라처럼 기가 캐스팅 기술을 도입하겠다고 밝혔다. 기존 완성차 업체들은 수십 개의 금속판을 용접해 차체를 마든다. 반면에 테슬라는 기가 캐스팅이라는 공법을 통해 대형 알루미늄 합금 판을 틀에 넣고 고온, 고압으로 캐스팅해 차체 부품을 생산해 용접 부위를 최소화하면서 생산 비용을 획기적으로 절감했다. 테슬라는 앞으로 이를 더욱 발전시켜 프론트 언더바디 배터리 팩, 리어 언더바디 세 부품만으로 전기차 플랫폼을 만들 계획이다.