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전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용하여 안정성, 에너지 밀도, 수명 등에서 기존 리튬이온 배터리를 뛰어넘을 수 있다는 기대를 받는 차세대 배터리 기술입니다.
2025년 10월 현재 시점에서, 전고체 배터리 기술 동향을 살펴보면 여러 기업들의 파일럿 생산, 소재 개발, 상업화 로드맵 등이 구체화되고 있다는 흐름이 보입니다.
이 글에서는 전고체 배터리 기술 동향을 중심으로, 국내외 최신 뉴스와 기술 이슈들을 정리하며, 향후 전망까지 담아보겠습니다.
1. 전고체 배터리란 무엇인가?
먼저 전고체 배터리의 기본 개념과 기술적 장단점을 간단히 짚고 가는 것이 좋습니다.
- 전고체 배터리는 전해질로 액체나 젤 대신 고체 전해질을 사용하는 배터리로, 이 구조 덕분에 발화 위험이 적고 안정성이 높다는 장점이 있습니다.
- 또한 리튬 금속 음극 사용이 가능해 이론적으로 더 높은 에너지 밀도가 기대됩니다.
- 다만 고체 전해질의 낮은 이온 전도도, 전극/전해질 계면 접촉 문제, 내부 압력 유지 및 균열 문제 등이 주요 도전 과제로 남아 있습니다.
이처럼 기본 개념부터 보면, 전고체 배터리는 미래 성장 가능성은 크지만 기술적 난관도 만만치 않습니다.
2. 2025년 현재 전고체 배터리 기술 동향 (국내외)
이 부분이 본 글의 핵심입니다. 최신 뉴스 중심으로 정리하면 다음과 같습니다.
2.1 국내 배터리 기업들의 움직임
- SK온 (SK On)
2025년 9월, SK온은 전고체 배터리 파일럿 플랜트를 대전에서 가동한다고 발표했습니다.
이 플랜트는 ‘WIP-free(따뜻한 등압압력 처리 없이)’ 공정 기술을 적용한 설비로, 전고체 배터리 양산 시 공정 복잡성을 낮추려는 시도입니다.
SK온은 중기 목표로 800 Wh/L 수준의 전고체 배터리를 2029년까지 상용화하겠다는 계획을 내세우고 있습니다. - 삼성SDI
2025년 3월, 삼성SDI는 인터배터리 전시회에서 전고체 배터리 기술 일부를 공개했으며, 2027년 전고체 배터리 상용화를 목표로 한다는 발표가 있었습니다.
특히, 전고체 전해질, 건식 전극, 리튬 메탈 음극 등 관련 소재와 공정에 대한 기술을 공개하며 전고체 배터리 기술 동향에서 존재감을 과시했습니다. - 정부 및 정책 지원 흐름
2025년 10월, 우리나라에서 발생한 ‘전산망 화재’ 사건이 리튬이온 배터리의 액체 전해질 발화 위험성을 재조명시켰고, 이를 계기로 정부가 전고체 배터리 개발 지원을 강화하겠다는 보도가 나왔습니다.
기사에서는 “전고체 배터리 상용화가 앞당겨지면 화재 위험성이 낮은 ‘초격차’ 기술이 될 것”이라는 전망도 제시됩니다. - 시장 점유율 변화와 중국의 추격
2025년 1~5월 기준, 국내 K-배터리 3사(LG에너지솔루션, SK온, 삼성SDI)의 글로벌 전기차 배터리 사용량 점유율이 17.4%로 감소한 반면, 중국 CATL은 38.1%로 1위를 기록했다는 보도가 있습니다.
이 보도는 “전고체 배터리 기술 동향” 맥락에서, 국내 기업이 기술 우위를 유지하지 못하면 시장 주도권을 잃을 수 있다는 위기의식을 반영합니다.
2.2 해외 및 글로벌 기술 흐름
- IAA 2025 전시 및 발표
IAA 2025에서 폭스바겐은 퀀텀스케이프(QuantumScape) 및 PowerCo와 협력한 전고체 배터리 기술을 전시했습니다.
퀀텀스케이프의 전고체 배터리는 리튬 메탈 기반에 세라믹 전해질을 사용하는 구조로, 전시된 제품의 에너지 밀도가 약 300 Wh/kg 수준이라는 발표가 있었습니다.
또한 중국의 고션(Gotion)은 준전고체 및 전고체 배터리 제품을 함께 전시하며, 각각 300 Wh/kg, 350 Wh/kg 수준으로 발표한 바 있습니다. - 기술 연구 및 혁신 사례
최근 연구 중에는 초고주파 자가 가열(UHFSH, Ultra-High Frequency Self-Heating)을 이용해 전고체 배터리를 빠르게 작동 온도로 올리는 방식이 제안된 논문이 있습니다.
이 방식은 별도 소재 변경 없이, 외부에서 고주파를 통해 내부 온도를 단시간에 올려 이온 전도도를 개선할 수 있다는 장점이 있습니다.
또 다른 연구로는 복합 전극 내부의 기계적 균열과 부피 변화 불균형이 전고체 배터리 수명에 영향을 미친다는 연구가 있는데, 이는 전고체 배터리 기술 동향을 볼 때 무시할 수 없는 과제입니다.
3. 핵심 기술 과제와 해결 방향
전고체 배터리 기술 동향을 보면서, 앞으로 해결해야 할 중대한 과제들도 분명히 드러납니다.
3.1 전해질 계열 및 선택
고체 전해질은 크게 황화물계, 산화물계, 고분자계, 할로겐(염소)계 등이 유력 후보로 거론됩니다.
각 계열은 강점과 약점이 존재하며, 상용화를 위해선 계면 안정성, 공정 가능성, 비용 등이 균형을 이뤄야 합니다.
3.2 계면 접촉과 리튬 덴드라이트 억제
전고체 배터리에서는 전극과 전해질 사이의 계면 접촉이 매우 중요합니다. 접촉 불균일이 생기면 내부 저항이 커지고 수명이 떨어질 위험이 있습니다.
특히 리튬 금속 음극을 사용할 경우, 덴드라이트(수지상 결정체)가 전해질을 뚫고 단락을 유발하는 위험성도 존재합니다. 이 문제는 전고체 배터리 기술 동향에서 가장 빈번히 언급되는 난제 중 하나입니다.
3.3 내부 압력 유지 및 균열 제어
고체 전해질이나 전극들이 충·방전 시 팽창 및 수축을 겪을 수 있는데, 이 과정에서 미세 균열이 발생하면 접촉 불량을 초래합니다.
이를 방지하기 위한 외부 압력 유지 기구나 유연한 구조 설계 등이 연구되고 있습니다.
3.4 공정 확장성 및 비용 절감
실험실 수준에서는 우수한 성능을 보여도, 이를 대량 생산 공정에 적용하는 것은 또 다른 도전입니다.
전고체 배터리 기술 동향에서는 공정 단순화, 적층 기술, 셀 구조 최적화, 연속 제조 공정 등이 필수 과제로 빈번히 언급됩니다.
예컨대 SK온이 WIP-free 공정 방식을 도입한 것은 이런 생산성 및 비용 문제를 피하기 위한 전략 중 하나입니다.
4. 전망 및 시사점: 전고체 배터리 기술 동향 2025 이후
마지막으로, 전고체 배터리 기술 동향 2025 시점을 기준으로 향후 전망과 시사점을 정리해 보겠습니다.
- 상용화 시점 예측
국내에서는 SK온이 2029년을 목표로 전고체 배터리 상용화를 추진 중이며, 삼성SDI는 2027년 정도를 타깃으로 일부 기술 공개를 하고 있습니다.
그러나 대부분의 분석은 2030년 이후가 전고체 배터리 본격 상용화의 기준이 될 것으로 보고 있습니다.
즉, 현재의 기술 개발 단계는 ‘파일럿 → 중소 규모 생산 → 양산’으로 이어지는 전고체 배터리 기술 동향의 전환기라고 볼 수 있습니다. - 응용 범위 확대 가능성
전고체 배터리는 전기차뿐 아니라 ESS(에너지 저장 시스템), 드론, 항공기, 웨어러블 기기 등 다양한 분야에서 활용 가능성이 거론되고 있습니다.
예를 들어 IAA 2025에서는 모터사이클에 전고체 배터리를 장착한 사례도 전시되었고, 기업 간 협업 발표도 늘고 있습니다. - 국내 배터리 산업에 대한 도전과 기회
현재 K-배터리 기업들이 기술 격차를 유지하지 못하면 중국 중심의 배터리 시장 경쟁에서 후방에 머무를 위험이 있습니다. 실제로 중국 기업들은 이미 전고체 또는 준전고체 배터리 개발을 활발히 추진 중입니다.
반면 국내 기업이 전고체 배터리 기술 동향을 선도하고 핵심 소재 및 공정 기술을 확보한다면, 글로벌 경쟁력 확보의 기회가 될 것입니다. - 기술 병목 돌파 여부가 향방 결정
전고체 배터리 기술 동향이 긍정적으로 흘러가기 위해서는 위에서 언급한 계면 안정성, 덴드라이트 억제, 압력 유지, 공정 확장성 등의 난제를 극복해야 합니다.
이들 과제가 해결된다면 ‘꿈의 배터리’라고 불리는 전고체 배터리가 실제 미래 배터리 시장의 주역이 될 가능성은 충분합니다.
✍ 마치며
지금까지 전고체 배터리 기술 동향 2025를 중심으로, 국내외 최신 뉴스와 연구 흐름, 기술 과제와 전망을 정리해 보았습니다.
독자분들이 이 글을 통해 전고체 배터리 기술 흐름을 감을 잡고, 미래 배터리 시장의 변화를 전망하는 데 도움이 되길 바랍니다.