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2027년, 도요타 자동차는 전고체 배터리를 탑재한 전기차(EV)를 출시할 예정입니다. 전고체 배터리는 기존 리튬이온 배터리와 달리 전해질이 고체이므로 충전 시간이 짧고 주행 거리가 길어집니다. 전고체 배터리가 실용화되면 전기차 시장의 게임체인저가 될 것으로 전망됩니다. 이번 포스팅에서는 전고체 배터리의 특징과 기술 개발 그리고 전고체 배터리 관련주에 대해 살펴보겠습니다.
전고체 배터리의 특징
이와 함께, 10분 이하의 충전 시간으로 주행 거리를 약 1500km까지 늘리는 연구도 진행 중이라고 설명합니다. 전고체 배터리는 기존 액체에서 고체로 전해질을 대체하여 양극과 음극 사이의 이온을 전달하는 데 사용되며, 안전성과 성능면에서 진보한 차세대 배터리입니다. 현재 도요타는 전고체 배터리 특허를 1000개 이상 보유하고 있으며, 2020년에는 세계 최초로 전고체 배터리를 탑재한 전기차를 시험 주행하기도 했습니다. 전고체 배터리는 기존 리튬이온 배터리와는 달리 전해질이 고체이기 때문에 충전 시간이 짧고 주행 거리가 긴 특징이 있습니다. 전고체 배터리는 10분 이하의 충전으로 약 1200km를 주행할 수 있습니다. 이는 현재 전기 자동차의 주행 거리의 2.4배에 해당합니다. 그러나 지금까지는 수십에서 수백 번 정도의 충전만 가능했고, 실용화에 필요한 수천 번 이상의 충전은 아직 달성하지 못했습니다.
전고체 배터리의 양산 기술 개발
아직 상용화 단계까지는 먼 미래의 일이지만, '꿈의 배터리'라고 불리는 전고체 배터리에 대한 투자자들의 관심은 매우 높은 상태입니다. 도요타 외에 현대차, 닛산, BMW 등 글로벌 완성차 기업들은 모두 전고체 전지를 탑재한 전기차를 출시할 것을 목표로 하고 있으며, 국내 배터리 3사를 비롯한 글로벌 2차 전지 업체들도 모두 전고체 배터리 개발에 열을 올리고 있습니다. 차세대 배터리인 전고체 전지가 차기 전기차 시장의 주도권을 잡는 역할을 한다는 점에서, 시장에서는 전고체 배터리 관련주에 대한 관심이 높을 수밖에 없는 상태입니다. 전고체 배터리는 제조 비용이 리튬 이온의 4~25배 높아 양산 기술 개발이 관건입니다. 도요타는 전고체 배터리의 내구성 문제를 극복하고 1000개 이상의 관련 특허를 보유하고 있으며, 2020년 여름 세계 최초로 전고체 배터리 탑재 차량으로 번호판을 획득하고 시험 주행을 실시했습니다. 향후 10분 이하의 충전 시간으로 약 1500km까지 주행 거리를 늘리는 것을 목표로 하고 있습니다.
전고체 배터리 관련주
미래컴퍼니는 반도체, 디스플레이 제조장비와 Touch Panel을 생산하는 사업을 주력으로 하고 있으며, 신규사업으로 3D 센서모듈 및 복강경 수술로봇 사업을 진행 중입니다. 국내 최초로 Edge Grinder를 자체 개발했으며, ‘리튬 기반 차세대 성능고도화 및 제조기술개발사업’ 중 50㎠ 이상급 전고체 배터리셀 제조장비 개발 과제에 선정되었습니다.
씨아이에스는 리튬 이차전지 생산을 위한 전극 제조 관련 장비를 전문 제작하며, Coater, Calender, Slitter, Tape Laminator 및 기타 설비 등 2차 전지 전공정을 생산합니다. 슬리팅 공정에서는 불량 부분을 식별하는 라벨러에 대한 특허를 보유하고 있으며, 높은 이온전도 특성을 가지는 황화물계 고체 전해질을 개발하고 양산성을 고려한 합성 공정 기술을 개발하고 있습니다.
한농화성은 계면활성제, 글리콜에테르(Glycol Ether), 특수산업용 유화제 등을 전문적으로 생산하는 정밀화학 제조업체입니다. IT 산업의 성장에 따라 글리콜에테르 수요가 계속해서 증가할 전망이며, 계면활성제 부분의 콜로이드 소재 등 특화된 제품 개발을 통해 매출 성장을 기대하고 있습니다. 지난해 9월, ‘리튬금속고분자전지용 전고상 고분자 전해질 소재 합성 기술 및 상용화 기술 개발’의 주관기업으로 선정되었습니다.
엘티씨는 디스플레이나 반도체 제조 공정에 사용되는 공정소재(Process Chemical) 중 하나인 박리액 개발 및 제조를 주력사업으로 진행하고 있습니다. 디스플레이 산업의 호황으로 인해 중국 8세대 설비투자에 따라 전 세계적인 박리액 수요가 증가할 것으로 예상되며, 수소연료전지에 들어가는 고체 산화물 연료전지 SOFC 전해질 개발을 완료했으며, 차세대 연료전지 상용화를 준비 중입니다. SOFC 전해질 관련 기술을 확보한 국내 유일 기업입니다.
아바코는 FPD 제조용 진공장비, 전용장비, 자동화 장비군으로 구분되며, 아이템 별로 전략적인 경영, 마케팅 활동을 실시하고 있습니다. 기존 디스플레이 공정용 반송장비 부문에 이어 LCD 제조용 Sputter와 박막태양전지 제조용 Sputter 장비 등으로 사업영역을 확대 중이며, 2차 전지 관련 사업 진출을 위해 고체 전해질 고속 증착 장비 개발을 진행 중입니다.
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결론
도요타가 전고체 배터리 개발을 발표한 것은 전 세계 전기차 시장에 큰 영향을 미칠 것으로 예상됩니다. 그러나 대량 생산과 가격 경쟁력 같은 많은 문제가 해결되어야 하므로 시장에 미칠 영향은 제한될 것으로 예상됩니다. 또한, 전기 자동차 배터리 가격 인하는 완성차 산업에서 논의되고 있어 이 발표의 매력이 감소할 수 있습니다.
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