삼성SDI·LG화학 2세대 원통형 배터리 양산…테슬라 파나소닉과 승부

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삼성SDI와 LG화학이 전기자동차용 2세대 원통형 전지를 연내 양산하다.

테슬라가 파나소닉 2세대 원통형 전지를 차기 보급형 전기차 모델에 도입하면서 LG화학과 삼성SDI도 원통형 배터리 고도화에 가세했다. 한국산 배터리가 용량 면에선 다소 앞서는 것으로 알려졌다.

글로벌 전기차 메이커도 장거리주행능력·가속력·디자인 등에 유리한 2세대 원통형 배터리로 전환을 저울질하고 있는 것으로 알려졌다. LG화학과 삼성SDI가 이들 수요를 얼마나 확보할지 관심이 모아진다.

6일 관련업계에 따르면 2세대 소형 원통형 이차전지(규격 21700)를 연내 출시한다. 전기차용 배터리 글로벌 시장 1·2·3위인 파나소닉·LG화학·삼성SDI가 차세대 원통형 시장에서 또한번 격돌한다.

7월 출시 예정인 테슬라 보급형 전기차 '모델3'에 처음 장착되는 파나소닉 '21700' 원통형 소형 배터리.
<7월 출시 예정인 테슬라 보급형 전기차 '모델3'에 처음 장착되는 파나소닉 '21700' 원통형 소형 배터리.>

테슬라는 이달 출시하는 보급형 전기차 '모델3'에 파나소닉 '21700' 배터리 탑재를 결정하고, 가정용 에너지저장장치(ESS) 일부 제품을 통해 검증까지 마친 상태다. 전기차용 파나소닉 21700 배터리 용량은 4500㎃ 전후로, LG화학은 4700㎃~4900㎃, 삼성SDI는 4500㎃ 후반인 것으로 알려졌다.

LG화학·삼성SDI는 사업 위험을 최소화하기 위해 우선 기존 고객(전동공구·전기자전거 분야)을 시장을 타진한 후 전기차 배터리로 시장영역을 확대할 방침이다. 생산도 기존 원통형 전지 '18650' 라인을 개조해 설비투자비를 최소화하는 쪽으로 방향을 잡았다.

'21700'은 인류 역사상 가장 많이 팔린 원통형 전지 '18650'의 2세대 격이다. 부피는 종전 대비 47%, 용량은 30~40% 늘었다. 일방적 용량 증가보다는 단셀 품질 등 신뢰성이 크게 높아져, 배터리 대용량화를 위한 설계·공정과 충·방전 제어에 안정적인 성능을 발휘한다. 1000개 18650 배터리로 전기차 1대를 만들었다면, 21700은 700개 이하로 줄일 수 있다.

배터리 전문가 박철완 박사는 “21700가 에너지 밀도가 높아졌다고 볼 수 없지만, 가장 중요한 품질관리(QC) 등 단셀 품질은 크게 향상된다”라며 “18650에 비해 에너지밀도를 높일 수 있는 여지가 많은 만큼, 향후 전기차 배터리 시장에서 활용도가 커질 것”이라고 말했다.

전기차 스타업인 루시드모터스와 페러데이퓨처 등은 향후 출시예정인 전기차에 21700 배터리 탑재를 확정한 상태로 LG화학·삼성SDI 등과 공급 협의가 진행 중으로 알려졌다. 또 유럽 유력 완성차 업체도 최근 전기차 배터리 발주 물량을 소형·중대형 배터리로 구분하지 않기로 기준을 정한 바 있다. 이에 테슬라 의존도가 큰 파나소닉에 비해 공급선 확보에 유연한 국산 배터리의 시장 접근이 유리하다는 분석이다.

한편 소니를 인수한 일본 '무라타제작소'와 중국 '리센'도 18650 원통형 전지 기술을 확보하고, 향후 21700 제품으로 사업 확대에 나설 것으로 예상된다.

삼성SDI 원통형 소형 배터리 '18650'과 '21700' 크기 비교.
<삼성SDI 원통형 소형 배터리 '18650'과 '21700' 크기 비교.>

박태준 자동차 전문기자 gaius@etnews.com