간펑리튬의 500Wh/kg 전고체 배터리, 무엇이 달라졌나

에너지 밀도는 배터리 기술에서 핵심 지표다. 현재 대부분의 전기차 리튬이온 배터리는 약 200~300Wh/kg 수준이기 때문에, 500Wh/kg이 실제 차량용으로 구현된다면 같은 무게로 훨씬 긴 주행거리를 확보하거나 배터리 팩 무게를 크게 줄일 수 있다.

다만 10Ah라는 셀 용량은 중요한 한계다. 자동차용 배터리 팩은 훨씬 큰 셀과 안정적인 대량 생산 공정이 필요하다. 즉, 이번 성과는 기술 가능성을 보여주는 단계이지 자동차 산업 규모의 생산이 검증된 것은 아니다.

더 중요한 신호일 수 있는 400Wh/kg·1,100회 사이클

500Wh/kg 수치가 주목을 받았지만, 업계에서는 오히려 400Wh/kg 셀의 내구성 성과를 더 현실적인 진전으로 본다.

간펑리튬은 리튬 금속 음극을 사용한 400Wh/kg 전고체 배터리가 1,100회 이상의 충전 사이클을 달성하고 공학적 검증을 마쳤다고 밝혔다.

전고체 배터리 개발에서 가장 어려운 문제 중 하나가 에너지 밀도와 수명 사이의 균형이다. 에너지 밀도를 높일수록 열화나 안정성 문제가 발생하기 쉽다. 400Wh/kg에서 1,100회 이상의 사이클은 성능과 내구성 사이에서 의미 있는 균형에 접근했을 가능성을 시사한다.

만약 외부 검증에서도 동일한 결과가 확인된다면, 높은 에너지 밀도와 긴 수명을 동시에 달성한 사례로 평가될 수 있다.

초기 시장: 전기차보다 드론과 eVTOL?

전고체 배터리의 가장 큰 장기 목표 시장은 **전기차(EV)**다. 에너지 밀도가 높아지면 다음과 같은 이점이 가능하다.

• 더 긴 주행거리
• 더 가벼운 배터리 팩
• 고체 전해질 기반의 잠재적 안전성 향상

하지만 실제 초기 시장은 일반 승용차가 아닐 가능성도 있다.

무게가 성능에 직접적인 영향을 미치는 드론, 항공, 방위 산업에서는 고에너지 배터리의 가치가 훨씬 크다. 실제로 간펑리튬의 투자자 자료에 따르면 이 회사의 고에너지 배터리는 Aerofugia Technology의 AE200‑100 eVTOL 항공기에 이미 탑재된 사례가 보고됐다.

전기 수직이착륙 항공기(eVTOL)는 ‘도심 항공 모빌리티’ 시장에서 개발 경쟁이 치열한 분야로, 배터리 무게 감소가 곧 비행 거리와 탑재 능력 향상으로 이어진다.

테슬라·폭스바겐·BMW와 이어진 공급망

간펑리튬은 단순한 배터리 개발 기업이 아니라 세계적인 리튬 생산 기업이기도 하다. 이미 여러 글로벌 자동차 회사와 원료 공급 관계를 맺고 있다.

대표적으로 다음과 같은 협력 관계가 알려져 있다.

• 테슬라: 리튬 수산화물 공급 계약 체결
• 폭스바겐: 장기 리튬 공급 양해각서 체결
• BMW: 약 5억4천만 유로 규모의 장기 공급 계약
• 현대자동차: 2024년부터 시작되는 다년간 리튬 수산화물 공급 계약

이 계약들이 곧바로 간펑의 전고체 배터리를 자동차 회사들이 채택한다는 의미는 아니다. 그러나 간펑이 이미 글로벌 EV 배터리 공급망 깊숙이 들어와 있는 기업이라는 점은 분명하다.

만약 전고체 기술이 상용화 단계에 들어가면 이러한 기존 협력 관계가 빠른 확산을 돕는 통로가 될 수 있다.

전고체 배터리 상용화는 얼마나 가까울까

이번 발표에도 불구하고 대부분의 전문가들은 전고체 배터리의 본격적인 자동차 적용까지 여전히 시간이 필요하다고 본다.

현재 업계에서 비교적 공통적으로 언급되는 일정은 다음과 같다.

• 약 2027년 전후 제한적 차량 적용 시작
• 2020년대 후반 상용화 확대
• 2030년 전후 본격적인 대량 생산

남아 있는 과제로는 다음과 같은 문제가 꼽힌다.

• 대량 생산 공정의 수율
• 소재 비용
• 고체 전해질 인터페이스 안정성
• 리튬 금속 음극 구조의 대형 셀 확장

즉 현재 산업은 연구 단계에서 파일럿 생산 단계로 이동하는 전환기에 있다고 볼 수 있다.

핵심 정리

간펑리튬의 발표는 전고체 배터리 기술이 실제 산업 단계로 조금 더 가까워졌음을 보여준다.

• 500Wh/kg 10Ah 셀의 파일럿 생산은 초고에너지 배터리가 실험실을 넘어 생산 라인으로 이동하고 있음을 보여준다.
• 400Wh/kg에서 1,100회 이상 사이클은 내구성 측면에서 중요한 진전이다.

다만 이는 대량 상용화의 증거라기보다 초기 산업 이정표에 가깝다. 전고체 배터리가 수백만 대의 전기차에 들어가기까지는 여전히 이번 10년의 후반부까지 시간이 필요할 가능성이 크다.