최근 몇 년간 전기차를 생산하는 기업이라면 어디나 전고체 배터리(Solid state batteries, SSB) 얘기를 했다. 하지만 SSB는 아직까지 구체적인 모습을 드러내고 있지 못하다. 내연성이 뛰어나고 가볍고 빨리 충전될 뿐만 아니라 더욱 친환경적인 SSB 개발에 웬만한 글로벌 자동차 업체들은 뛰어들었지만 상용화하기까지는 시간이 좀 더 걸릴 것으로 보인다고 27일(현지시간) 파퓰러사이언스가 보도했다. 

BMW와 포드는 배터리 제조업체 솔리드파워(Solid Power)에 투자했다. 2011년 설립된 솔리드파워는 자산의 SSB가 리튬이온 배터리보다 더 안전하면서도 더 강력한 에너지를 제공할 거라 말하고 있다. 폭스바겐은 퀀텀스페이스(Quantum Space)에 투자해 두고 있다. 

일반적으로 전기차에 들어가는 배터리는 양극과 음극, 분리막, 액체 전해질로 구성돼 있다. 주행 중에는 전지 내부의 양전하를 띤 리튬이온이 양극에 끌려가 전자가 고전압 회로를 통과한다. 

그러나 SSB는 고체 전해질을 사용한다는 점이 중요하다. 배터리의 양극과 음극 사이에 고체 전해질을 사용하기 때문에 열이나 외부 충격에 강한 것으로 평가되고 있다. 또 더 가볍고 밀도가 높으며, 더 작은 공간에 더 많은 전력을 담을 수 있다. 현재 사용되는 리튬이온배터리(2차전지)는 온도 변화에 의해 스웰링(Swelling: 고온에서 수명이 줄거나 배터리가 부풀어 오르는 현상) 되기 쉬우며 충돌시 확실히 위험하다. 이에 반해 전고체 전지는 화재에 덜 취약하고 급속 충전 등에 더 안정적인 것으로 알려져 있다. 

미국의 자동차 전문 컨털팅사 오토퍼시픽(AutoPacific)의 로비 드그래프 애널리스트는 "현재 많은 전기차들이 '스케이드 보드형' 아키텍처를 쓰고 있는데, 더 작고 효율적인 SSB를 사용하게 되면 전체 차량의 구성도 달라질 수 있다"고 말했다. 

드그래프 애널리스트는 "고체 배터리(SSB)로 전환하면 따라서 전체적인 모양을 설계할 때 내부 공간 활용을 극대화하고 유연성을 높일 수 있을 것"이라면서 "SSB가 사용되면 (소비자들이 내연기관차에서) 전기차로 갈아타는 하나의 전환점이 될 수 있다. 전기차로 가는데 대해 가장 크게 망설이는 것, 바로 주행거리 불안(range anxiety)을 해결할 수 있기 때문"이라고 밝혔다. 

또 유럽교통환경연맹 (European Federation for Transport and Environment)에 따르면, SSB는 리튬이온배터리에 비해 탄소 발자국(개인 또는 단체가 직접·간접적으로 발생시키는 온실 기체의 총량)을 최대 39% 줄일 수 있는 잠재력을 갖고 있다. 현재의 리튬이온배터리보다 최대 35% 많이 리튬을 사용하게 되지만 흑연과 코발트는 덜 필요해진다. 

파퓰러사이언스는 SSB의 이런 장점들은 좋게 들리지만 기술이 완전히 개발되지 않았고 실험을 거치지 않았기 때문에 일반적으로 쓰이는데엔 시간이 걸릴 것이라고 봤다. 

혼다에서 첨단기술 커뮤니케이션을 맡고 있는 크리스 마틴 대변인은 파퓰러사이언스에 "SSB에 최적화된 재료 개발이 매우 어렵다"고 말했다. 

마틴 대변인은 "실험실 단계에서 작은 수의 크기가 작은 배터리를 만드는 것이 훨씬 쉽고 더 큰 제품의 대량 생산이 훨씬 어렵다"라고 설명했다. 혼다는 거의 10년 전부터 SSB 기술 개발을 시작했으나 까다로운 품질 기준을 맞추고 대량 생산을 하려면 여전히더 많은 시간이 걸릴 것으로 예상하고 있다. 

마틴 대변인은 "기술개발에 진전이 있으며 약 430억엔을 투자, 일본 도치기(栃木)시에 SSB 시범 생산 라인을 만들 것"이라면서 "올 하반기 SSB를 갖춘 전기차를 시장에 내놓는 것이 목표"라고 말했다.