현대차, 전고체배터리 양산 도전…미래 모빌리티 시장 재편 신호탄

현대자동차가 전고체배터리(ASB, All Solid-state Battery) 기반의 전기차(이하 EV)를 실제 양산차에 적용하겠다고 공식 발표했다. 전고체배터리는 고체 전해질을 사용하는 2차전지 기술로, 기존 리튬이온 배터리의 기술적 한계를 뛰어넘을 차세대 에너지 저장 장치로 주목받는다. 이번 발표로 현대차는 양산차에 전고체배터리 기술을 적용한 ‘세계 최초’ 브랜드 반열에 오르겠다는 야심을 드러냈다. 최근 도요타, 폭스바겐, 파나소닉 등 글로벌 완성차·배터리 업계가 동시에 뛰어든 해당 기술에서 현대차가 다시 한 번 모빌리티 혁신의 주도권을 쥘지 업계 관심이 쏠린다.

전고체배터리는 기존의 리튬이온 배터리와 달리 액체 전해질 대신 고체를 이용한다. 이로 인해 이온의 이동 속도와 밀도가 높아 급속충전, 에너지 밀도, 수명 면에서 현격한 진전을 기대할 수 있다. 특히, 충격이나 열에 강해 화재 위험성이 낮고, 작동 온도 범위가 넓어 실질적인 안전성 측면의 패러다임 전환이 일어난다. 실리콘 일렉트로드(음극)/니켈계 양극 등 다양한 소재 조합에 따라 성능과 경제성이 좌우되며, 제조 공정 자동화 및 미세 입자 분산 등 공정 안정화가 ‘양산’과 ‘실용화’의 가장 큰 과제였다.

현대차는 2024년부터 국내외 연관 연구소, 소재 기업과 적극적으로 협력하며 셀 개발, 신뢰성 테스트, 내구시험을 병행했다. 현대모비스는 자체 ASB 셀 조립라인 구축과 더불어, 수명시험 및 진동·충격 시험 등 실사용 환경 프로토콜을 확장해 테스트 진행 중이다. 유럽, 일본에선 도요타와 폭스바겐이 2027~2028년 대량 생산 계획을 내걸고 있지만, 실제 라인상의 수율(양품률), 원가 경쟁력, 셀 안착 및 내구성에서 수차례 테스트 실패가 반복되며, 도입 시점이 매년 늦춰지는 상황이다. 미국은 테슬라, 포드가 ‘건식 전극’ 등 전기화 배터리 계열에 집중하며, 대규모 투자보다는 점진적 기술 축적에 무게를 두고 있다.

현재까지 공개된 현대차의 전략은, 초소형 셀 배열 최적화, 세라믹 고체전해질/황화물계 실험 병행, 양산공정 내 자동화 로봇 투입 등으로 요약된다. 현대차그룹 내에서도 실제 구매 고객 대상 시범 리스플랜, 글로벌 모빌리티 서비스와 연계한 협력 모델 등 상용화를 위한 실증모델까지 구상 단계에 있다. 또, 배터리 팩의 충·방전 횟수(사이클) 보장, 극한 환경 내에서의 충격 저항, 급속충전 안정성 강화 등 전기차 실사용 조건에 맞춰 객관적 수치를 확보해가고 있다는 점이 특징적이다.

이번 양산 도전의 시장적 의미는, 전고체배터리가 기존 리튬이온 배터리 기반의 EV 시장 질서를 흔든다는 점에 있다. 전고체배터리는 에너지밀도 1리터당 350Wh에서 800Wh까지 가능성이 실험되고 있다. 주행거리 1,000km 시대의 문턱에 근접하게 되며, 고온·저온 환경에서의 성능 저하 폭도 훨씬 줄인다. 또 내장 치수의 축소로 차량 경량화, 공간활용도 개선, 기존 내연기관 차량 대비 원가구조 효율화가 가능해진다. 다만 생산 과정의 기술 난이도가 높고, 첨단 소재 확보와 프리미엄 공정이 핵심 병목으로 남아 있다. 일본, 중국 메이커와의 핵심 기술 경쟁, 유럽의 규제 강화, 폐배터리 재활용 인프라 확보 등 후속 과제도 산적하다.

글로벌 EV 시장에서, 기술 리더십과 양산 역량의 결합이 새로운 표준을 결정짓고 있다. 현대차가 내세우는 ‘승부수’는 세계 최초 상용화 시점을 앞장서는 것에 있다. 실제로 테슬라가 4680 건식 셀 양산에 집중하는 것과 달리, 현대차는 ‘고도의 기술 난이도’ 전고체에 집중해 기술적 차별성을 확보한다는 방침이다. 최근 들어 유럽연합과 미국 내에서 에너지안보와 공급망 다각화, 자국 내 생산 독려책이 쏟아지고 있는 가운데, 국내 배터리·소재기업과의 동반 전략이 곧 ‘탈중국 공급망’ 구축의 포석이 될 수 있다는 평가가 나온다. 정책적으론 2025년 새 배터리 안전관리의무화, 대규모 EV 전환 지원 정책, 배터리 리스 및 교체형 모델 연구비 증대 등 정부·지자체의 제도 변화가 시장 보급 확대를 추동할 전망이다.

현대차의 이번 발표는 모빌리티 혁신기 단순한 기술 공세를 넘어서, 공급망·인프라·글로벌 전략까지 융합되는 복합 전환의 기폭제라 할 수 있다. 제조기술의 장벽, 첨단 소재 내재화, 실사용 데이터 확보, 신규 구매모델의 수익성 검증 등 현장 기반의 실증이 남은 과제지만, 전고체배터리 기술이 국내 EV 산업의 패러다임을 바꿀 ‘게임체인저’로 부상할 수 있을지 시선이 집중된다. 글로벌 기술·소재 생태계를 분석하면, 단순 선점 경쟁보다는 장기적 표준화·대량생산 체계, 전후방 연쇄효과를 고려한 생태계 완성 여부가 앞으로의 승패를 가를 핵심으로 판단된다.

— 고다인 ([email protected])