고체 배터리는 지속 가능한 운전의 ‘성배’로 여겨져 왔다. 지지자들은 이 배터리가 전기차(EV)에 대해 더 안전하고 저렴하며 강력한 성능과 빠른 충전 시간을 제공한다고 주장해왔다. 그러나 최근에는 반고체 배터리가 대안으로 떠오르고 있다. 이 배터리는 고체 전해질과 액체 전해질을 혼합하여 사용한다.
프랑스 파리에서 열린 모터쇼에서 전기차 상용화를 위한 고체 배터리의 상용화가 한창 진행되고 있지만, 자동차 업계의 거대 기업들이 다른 혁신적 과학 기술로 눈을 돌리고 있다는 분석이 등장했다. 고체 배터리는 이론적으로 리튬 이온 배터리보다 각 단위 부피당 더 많은 에너지를 저장할 수 있으며, 이로 인해 더 안전하고 비용 효율적이며 강력한 배터리를 제공할 것으로 기대된다.
자동차 제조사들은 고체 배터리 연구에 수십억 달러를 투자하고 있으며, 자체적인 양산 버전을 생산하기 위해 개발업체와 협업하고 있다. 일본의 토요타는 고체 배터리를 2027년에서 2028년 사이에 대량 생산할 계획이라고 밝혔다. 최근 기술 내구성 향상에서 breakthrough를 달성하여, 배터리가 1,000킬로미터(621마일)의 범위와 10분 충전 시간을 제공할 것으로 예상하고 있다.
그러나 고체 배터리의 상용화에는 여러 장벽이 존재한다. Wood Mackenzie의 맥스 리드 애널리스트는 배터리 충전 시 발생하는 팽창과, 광범위한 재충전 후 배터리 셀의 열화가 문제라고 지적했다. 다수의 자동차 관계자들도 “우리는 여전히 5~7년이 더 걸릴 것”이라는 공통된 의견을 내놓고 있다. 이에 따라 리튬 이온 배터리 기술은 계속해서 개선되고 있어, 고체 배터리에 대한 관심이 줄어드는 추세다.
전문가들은 반고체 배터리가 고체 배터리의 대안으로 떠오를 가능성을 제기하고 있다. 반고체 배터리는 고체 전해질과 액체 전해질의 혼합형 디자인을 사용하며, 두 배터리 유형의 중간 다리 역할을 할 수 있다는 의견이 있다. 특히 중국에서는 이 배터리가 상용화되었고, 세계적인 배터리 생산업체인 CATL이 이 기술 개발을 주도하고 있다.
중국의 전기차 제조사 Nio는 이미 150킬로와트시 반고체 배터리를 상용화했으며, 이 배터리는 최대 1,000킬로미터의 주행 범위를 자랑한다. 반면, 가정용 배터리 시장에서 리튬 기반 배터리가 여전히 주요 기술로 자리잡고 있다는 견해도 많다. 뱅크오브아메리카의 마이클 위드머는 “현재로서는 리튬 기반 배터리가 EV 분야에서 여전히 가장 중요한 기술”이라고 강조하며, 향후 5~10년 간 이러한 경향은 지속될 것이라고 밝혔다.
결론적으로, 고체 배터리의 상용화에 대한 기대가 한층 낮아지면서 반고체 배터리와 리튬 이온 배터리의 개선에 많은 주목이 모이고 있으며, 향후 전기차 시장에서 어떤 기술이 주도할지는 지켜봐야 할 문제이다.