전고체 시장, 아직은 이르지만 주목할 때

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전고체 시장, 아직은 이르지만 주목할 때

okokokokokok 2025. 3. 19. 08:58

2025.03.19/키움증권

전고체 전지 개요
전고체 전지는 기존 리튬이온 배터리의 액체 전해질을 고체 전해질로 대체한 배터리로, 구조는 유사하나 발화 위험이 낮고 안정성이 높음. 또한, 기존 리튬이온 배터리에서 어려웠던 리튬금속 음극 적용이 가능.
전고체 전지의 장점
- 화재 위험 감소: 고체 전해질 사용으로 발화 위험 원천 차단
- 온도 변화 대응: -40℃~100℃ 환경에서도 안정적 성능 유지
- 에너지 밀도 향상: 기존 255Wh/kg → 전고체 전지 500Wh/kg 가능
- 공정 단순화 및 원가 절감 효과.
전고체 전지의 단점 및 상용화 장애 요인
- 낮은 이온전도도: 액체 전해질 대비 리튬 이온 이동 속도 저하
- 높은 계면저항: 전극-전해질 간 접촉면 형성이 어려워 성능 저하
- 경제성 문제: 제조 비용이 높아 현재는 프리미엄 제품에 한정.
전고체 전지 기술 개발 동향
- 황화물계: 이온전도도가 높고 상용화 가능성이 크지만, 황화수소(H₂S) 발생 위험 존재
- 산화물계: 공기 중 안정성이 높지만, 접촉 계면 형성이 어려워 고온 열처리 필요
- 고분자계: 기존 액체 전해질 공정과 유사해 생산이 용이하지만, 낮은 이온전도도가 단점.
글로벌 전고체 배터리 개발 현황
- 일본, 중국, 한국, 미국이 주요 기술 개발 주도
- 일본: Toyota, Panasonic이 황화물계 전고체 전지 개발 중
- 한국: LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온이 2027~2030년 상용화 목표
- 미국: QuantumScape, Solid Power 등 스타트업 중심으로 연구 진행.
전고체 전지 시장 전망
- 2024~2032년 연평균 성장률(CAGR) 38.75% 예상
- 본격적인 양산은 2030년 이후로 예상되며, 초기에는 고급 전기차, 로봇, 항공 등에 적용될 전망.
투자 전략 및 유망 기업
- 26~27년 관련 뉴스 및 협력 소식 증가 예상
- LG에너지솔루션, 삼성SDI, 롯데에너지머티리얼즈, 레이크머티리얼즈 등 관련 기업 주목.
LG에너지솔루션 (LGES)
- 3가지 전고체 배터리 개발 방향:
  1) 리튬 메탈 ASSB
  2) Anodeless ASSB(집전체 표면처리 방식)
  3) 리튬 실리콘 음극재 적용
- 오창 1공장에 전고체 배터리 파일럿 라인 건설 중 (2029년 반고체, 2030년 황화물계 전고체 양산 목표)
- 시카고대와 협업하여 충전 속도 10배 향상 및 배터리 안전성 개선 기술 연구.
삼성SDI
- 2023년부터 고객사에 전고체 배터리 샘플 공급
- 2027년 하반기 황화물계 전고체 배터리 양산 목표
- 기존 각형 배터리(P5) 대비 40% 높은 에너지 밀도를 갖춘 전고체 배터리 개발 중
- 초기에는 프리미엄 전기차 시장을 타겟으로 예상.
SAIC (중국 상하이자동차)
- 2025년 말 전고체 배터리 생산라인 구축 목표
- 2026년부터 차량 탑재 및 테스트 진행, 2027년 자사 브랜드에 본격 탑재 계획
- Qingtao와 협력 강화 중이며, 반고체 배터리를 적용한 IM Motors L6 출시 (주행거리 1,002km).
BYD
- 2027년 전고체 배터리 탑재 시작, 2030년 대규모 적용 목표
- 파일럿 생산 성공, 현재 전고체 배터리 용량 60Ah, 에너지 밀도 400Wh/kg
- 인공지능을 활용한 신소재 탐색 및 황화물 기반 전해질 안정성 개선 연구 진행.
장안자동차 (Changan)
- 자체 개발한 전고체 배터리 "Jin Zhong Zhao(金钟罩)" 공개 예정
- 2026년 차량 탑재 및 테스트, 2027년 양산 추진
- 에너지 밀도 400Wh/kg, 주행거리 1,500km 이상 목표
- Ganfeng과 반고체 배터리 연구개발 및 제조 협력 중.
UAM (Urban Air Mobility) 및 eVTOL 배터리 개발 동향
- CATL: 500Wh/kg Condensed 배터리 개발, eVTOL 기업과 협력
- INX Tech: 리튬 금속 전고체 배터리(480Wh/kg) 개발, EHANG 항공기에 탑재
- Farasis: 285Wh/kg 수준의 UAM 배터리 공급, 차세대 반고체 배터리 연구
- 중국 정부는 2030년까지 UAM 산업을 핵심 산업으로 육성 계획.
롯데에너지머티리얼즈
- 신사업 추진 속도 가속화, 전고체 배터리 소재 사업 확장
- 2027년 전고체 배터리 소재 양산 목표
- 황화리튬 생산 능력 확대 및 고체전해질 개발 협력 진행
- 동화일렉트로라이트 등과 MOU 체결, 미국 KBR과 연속식 공법 공동 개발.
씨아이에스
- 전고체 배터리 장비 및 소재 관련 특허 보유
- 건식 전극 제조장비 및 황화물계 고체전해질 양산 장비 개발
- 주요 고객사: LG에너지솔루션, 삼성SDI 등 글로벌 배터리 업체
- 유럽 전기차 기업과 전고체 배터리 소재 테스트 진행 중.
이수스페셜티케미컬
- 전고체 배터리 핵심 소재인 황화리튬(Li₂S) 생산
- 황화수소 핸들링 기술 보유, 대량 생산을 위한 연속식 공법 개발
- 파일럿 라인(연 40톤) 구축 후 국내외 고객사 테스트 진행
- 2025년 실적 전망: 매출액 4,096억 원(YoY 23%), 영업이익 288억 원(YoY 89%).
레이크머티리얼즈
- 화학소재 전문 업체, 황화리튬을 활용한 전고체 배터리 시장 진출
- 2024년 초 황화리튬 연산 120톤 규모 생산라인 완공 후 샘플 제공
- 2025년 이후 대량 생산 공법 개선 및 증설 예정
- 자회사 레이크테크놀로지를 통해 황화리튬 사업 확대.