배터리업계 ‘3사3색’ 신기술 R&D 경쟁… ‘안전성’ 승부수

전기차 배터리 안전성이 화두로 떠오르면서 국내 배터리 3사의 안전 기술 경쟁이 '각자도생' 구도로 전개되고 있다.

LG에너지솔루션은 배터리 '두뇌'로 불리는 배터리관리시스템(BMS) 강화에 집중하는 반면에, 삼성SDI는 안전성을 대폭 끌어올린 '꿈의 배터리'인 전고체 배터리 양산에 사활을 걸고 있다. SK온은 양극재와 음극재 접촉을 최소화하는 신기술 개발에 초점을 맞췄다.

■배터리 신기술 '안전'에 방점

18일 금융감독원 전자공시시스템와 업계에 따르면 배터리사들의 R&D 비용은 꾸준히 늘고 있다.

삼성SDI는 올 상반기 연구개발(R&D) 비용으로 6932억7700만원을 지출했다.

지난해 같은 기간 5822억2900만원과 비교해 19.07% 늘어난 수치다. R&D 비용이 전체 매출에서 차지하는 비중도 7.2%로, 전년동기 5.2%보다 크게 늘었다.

올 상반기 LG에너지솔루션은 R&D 비용으로 5199억6800만원을 지출했다. 전년 동기 4707억2100만원보다 10.46% 늘어난 수준이다. R&D 비용이 매출에서 차지하는 비중도 지난해 2.7%에서 올해는 4.2%로 뛰어올랐다.

삼성SDI는 2027년을 목표로 전고체 배터리를 연구중이다. 차세대 배터리인 전고체 배터리는 구성 요소가 모두 고체이기 때문에 리튬 이온 배터리보다 상대적으로 안전하다고 평가받는다. 삼성SDI는 지난해부터 전고체 배터리 샘플을 만들어 피드백을 받고 있다. 올 하반기까지 전고체 배터리 투자 계획도 마무리 짓는다. LG에너지솔루션은 2030년까지 황화물계 전고체 배터리 양산에 집중하기로 했다.

정부도 이에 발맞춰 전고체 배터리 R&D 지원을 늘린다는 방침이다. 오는 9월 전고체 배터리 등 차세대 배터리셀·소재 제조 기술 확보 R&D에 예산을 확대하는 방안을 검토중이다.

■배터리 관리 시스템, 정부 지원 가닥

LG에너지솔루션은 배터리 '두뇌' 격인 BMS에 연구 총력을 집중하고 있다. BMS는 원격으로 배터리 상태를 체크할 수 있는 장치다.

BMS는 LG에너지솔루션 내에서 R&D 컨트롤타워인 최고기술책임자(CTO)가 직접 총괄한다. LG에너지솔루션 R&D 조직은 CTO, 사업부 개발센터, 최고제품책임자(CPO)·기술센터, 개발품질, 최고디지털책임자(CDO)·미래기술센터로 구성된다.

LG에너지솔루션은 약 10만대의 전기차 데이터를 교차 분석하고, 실제 사용 환경에 노출된 1만개 이상의 배터리를 직접 분석한 실증 데이터를 기반으로 얻은 정보를 제공한다. 업계 관계자는 "독자적인 배터리 분석 알고리즘 기술을 확보해 진단 오차율을 2% 이내로 좁혔다"고 설명했다.

LG에너지솔루션은 안전진단 소프트웨어 등 약 7000여개의 BMS 진단 솔루션 관련 특허를 보유하고 있다.

SK온은 'Z-폴딩' 기술로 양극과 음극의 접촉 가능성을 차단해 화재 발생 위험을 낮추는데 심혈을 기울이고 있다.

폴딩 기법을 사용하면 분리막을 양·음극 사이로 지그재그 형태로 쌓아 완전히 포개는 형태로 감싸 안전성이 향상된다는 설명이다.

[e-mail] 박소연 기자