혼다가 전고체 배터리 개발에 속도를 내면서 전기차 시장의 혁신을 예고했다. 혼다는 최신형 전고체 배터리를 탑재한 전기차를2030년대 출시하고 완충 시 약 1000km를 주행할 수 있을 것이라고 밝혔다. 이는 현재 상용화된 대다수 전기차의 주행 거리 대비 약 두 배에 달하는 성능이다.
혼다전고체 배터리는 단순히 주행 거리 연장에 그치지 않는다. 회사에 따르면 새 배터리는 기존 리튬이온 배터리보다 크기가 50% 작고, 무게가 35% 가볍고 생산 비용도 25% 절감할 수 있다. 또한 액체 전해질을 사용하는 기존 배터리 대비 안전성이 뛰어나고 충전 속도도 훨씬 빠르다.
혼다는 2040년까지 전고체 배터리의 주행 거리를 1250km로 늘리고배터리 크기와 무게 및비용은 더욱 줄이는 것이 목표다.
혼다의 이런목표와 전략은 지난달 말 일본 본사에서 열린 브리핑에서 발표됐다. 발표 직전, 혼다는 전고체 배터리의 지속 가능성과 대량 생산 가능성을 검증하기 위한 파일럿 생산 시설을 설립했다고 전했다. 이 시설에서의 시험 생산은 이달부터 시작될 예정이다.
시장에서 평가는 냉혹하다. 현실적으로 혼다가 전고체 배터리를 자체 개발할 수 있는지에 대한 회의적 시각이 크다. 이를 의식해서인지 혼다는 "전고체 배터리 상용화까지 해결해야 할 주요 과제를 명확히 인식하고 있다"고 강조했다.
현재 개발 중인 전고체 배터리 셀은 크기가 작아 자동차에 사용할 수 없는 수준이다. 혼다 우에다 타케시 수석 엔지니어는 "우리가 만든 시제품 배터리는 현재 크기가 자동차용으로는 100분의1 수준으로작다"며 "이를 해결하고 대량 생산 단계를 앞당기기 위해 파일럿 라인을 구축했다"고 말했다.
생산 과정에서도 기술적 장애물이 여럿존재한다. 세라믹 분리막은 쉽게 균열이 생길 수 있고, 전해질 내부에 수지 같은 물질이 형성돼 단락을 일으킬 가능성이 있다. 또한 시설 내부 습도 관리도 문제로, 습도를 낮게 유지하려면 많은 에너지가 필요한 대규모 장비가 필요하다.
이러한 도전에도 혼다는 자신감을 보이고 있다. 혼다는 균일한초소형전해질 층을 만들기 위해 롤 프레스 방식을 도입했다. 이 기술은 빠른 속도로 얇은 필름을 생산할 수 있는 것이 특징이다.
또한 전해질 혼합물은 기존 배치 방식보다 3배 빠른 연속 혼합법을 사용해 생산성을 극대화한다.습도 문제를 해결하기 위해 혼다는 각각의 생산 공정을 개별적으로 온도, 습도 제어가 가능한 구역에 배치해 에너지 효율을 높이고 있다.
혼다가전고체 배터리를 개발하고 2030년대 초반 양산에 들어갈 경우 전기차 시장 판도가 바뀔 수 있다. 자동차 업계가 직면한 주요 과제인 배터리 효율성과 안정성, 비용 문제를 동시에 해결할 수 있는 열쇠가 바로 전고체 배터리다. 다만 혼다를 포함한 전 세계 자동차 제조사들이 직면한 기술적 장애물을 어떻게 극복하고 소비자에게 실제로 효용을 제공하는 제품으로 전환할지에 따라 이 기술의 미래가 결정될 것이다.
혼다가 전고체 배터리 개발의 선두주자 중 하나로 자리를 잡고 있지만 이 기술을 상용화하려는 노력은 혼다에만 국한되지 않는다. 토요타, 닛산, 스텔란티스, BMW, 폭스바겐 등 글로벌 자동차 제조사들도 각각의 방식으로 전고체 배터리 기술 개발에 힘을 쏟고 있다. 이들 기업은 자체 연구개발뿐 아니라 스타트업이나 전문 배터리 기업과의 협력을 통해상용화 가능성을 높이고 있다.
혼다의 기술적 도약은 전기차 시장의 판도를 바꿀 중요한 계기가 될 전망이다. 이들이 직면한 난관을 어떻게 극복하느냐에 따라 EV 산업의 미래가 결정될 것이다.
김태원 에디터 tw.kim@carguy.kr