중국 정부가 2030년까지 전고체 배터리의 초기 대규모 상용화를 국가 전략 목표로 제시했다. 그동안 리튬인산철(LFP) 배터리를 앞세워 세계 시장을 장악해온 중국이 이제 차세대 기술 영역까지 정조준한 것이다. 이에 따라 기술력으로 승부해온 한국 배터리 업계와의 경쟁도 한층 치열해질 전망이다.

중국 공업정보화부(MIIT)는 28일 6개 정부 부처와 공동으로 ‘15차 5개년(2026~2030년) 배터리 산업 발전계획’을 발표하고, 2030년까지 전고체 배터리의 초기 대규모 적용을 추진하겠다고 밝혔다.

중국 CATL. 로이터 연합뉴스

관영 글로벌타임스에 따르면 전고체 배터리는 이번 계획의 핵심 기술 우선순위로 꼽혔다. 기존 리튬이온 배터리는 인화성 액체 전해질을 쓰는 반면, 전고체 배터리는 고체 전해질을 사용해 더 안전하고 에너지 밀도도 높일 수 있는 것으로 평가된다. 계획은 상용화 기술의 조기 확보를 위해 이온 전도율, 사이클 안정성, 원가 효율성 개선에 초점을 맞췄다. 계면 접촉 기술, 고이온전도성, 장수명화, 압력시스템 설계 등 핵심 소재·공정 기술의 진전도 함께 추진하기로 했다.

CATL과 BYD 등 중국 배터리 기업들의 대규모 연구개발 투자도 전고체 배터리 상용화와 양산을 가속화하고 있는 것으로 전해졌다. 글로벌 시장조사기관 마켓츠앤드마켓츠는 중국의 전고체 배터리 시장이 2025년 4250만 달러에서 2030년 3억8480만 달러로 성장할 것으로 전망했다. 연평균성장률은 44.4%로 세계 평균(37.5%)을 크게 웃돈다.

현재 중국 배터리 산업의 중심은 리튬인산철(LFP) 배터리다. 이 분야에서는 이미 세계 시장을 장악했지만 에너지밀도(평균 160Wh/㎏)가 삼원계 배터리(약 250Wh/㎏)보다 낮아 성능 개선의 한계에 다다랐다는 평가가 나온다. 이에 LFP 중심의 기존 공급망은 유지하면서, 전고체 배터리를 새로운 고부가가치 성장축으로 키우려는 것으로 분석된다.

전고체 배터리 분야는 아직 한·중·일 3국 모두 상용화 초기 단계에 머물러 있어 승자가 정해지지 않은 격전지다. 한국 지식재산처가 지난 2월 발표한 특허 분석에 따르면, 2004~2023년 20년간 한·미·중·EU·일본 등 5개 주요 지식재산기관(IP5)에 출원된 전고체전지 특허 누적 건수는 일본이 9881건으로 1위, 중국이 6749건으로 2위, 한국은 5770건으로 3위였다. 다만 같은 기간 연평균 특허 증가율은 중국이 33.6%로 가장 높았고, 한국이 18%로 뒤를 이어 후발주자들의 추격 속도가 두드러졌다. 특히 최근 3년(2021~2023년) 기준으로는 삼성SDI(51.7%)와 LG에너지솔루션(50.8%)이 특허출원 증가율 세계 1·2위를 차지해, 한국 기업들이 상용화 연구개발에 속도를 내고 있다는 점도 확인됐다.

한국 정부도 지난 22일 산업통상부 주관으로 ‘배터리 산업기술 로드맵’을 공개했다. 미래준비·협력강화·원가절감을 3대 축으로 삼고, 차세대 보급형 배터리는 나트륨, 고성능 시장 선점은 전고체 배터리로 대응한다는 방침이다. 전고체 배터리는 내년 시제품 출시, 2028년 400Wh/㎏급 개발을 거쳐 2030년 상용화를 달성한다는 계획이다. 이를 위해 정부는 완제품·셀·소재 기업 간 협력 R&D 생태계를 조성하기로 했다.

에너지 전환 시대 차세대 성장동력으로 불리는 전고체 배터리 개발을 둘러싼 경쟁이 격화할 것으로 예상되는 가운데 상용화를 위해서는 원가 절감과 생산 일관성 확보가 관건이라는 지적이 나온다.

중국 자동차유통협회 수출입기계전자상회 쑨샤오훙 전 사무총장은 글로벌타임스 인터뷰에서 “세계적으로 전고체 배터리 기술은 아직 연구·시험 단계에 머물러 있으며 대규모 상용화 단계에는 이르지 못했다”고 진단하며 “소규모 상용화는 이미 가능하지만, 대량 생산을 위해서는 원가 절감과 생산공정 개선이 더 필요하다”고 짚었다.

베이징=김희원 특파원 [e-mail]