테슬라보다 2배? 핀란드 전고체 배터리 등장에 시장 '들썩'

[홍진주 기자]

핀란드 도넛랩스의 전고체 전지 [사진: 도넛랩스]

[디지털투데이 홍진주 기자] 전기차 산업의 판도를 바꿀 '꿈의 기술'로 불리는 전고체 배터리(Solid-State Battery, SSB)가 마침내 도로 위로 올라온다.

지난 5일(현지시간) 전기차 매체 클린테크니카에 따르면, 핀란드 기반 배터리 스타트업 도넛랩스(Donut Labs)가 세계 최초로 양산 수준의 전고체 배터리 생산에 돌입했다고 발표했다. 도넛랩스가 공개한 전고체 배터리의 에너지 밀도는 400Wh/kg로, 현재 시판 중인 최고급 리튬이온 배터리(약 250~300Wh/kg)보다 월등히 높으며 테슬라 배터리의 약 2배에 달한다.

극한 환경에서도 안정적으로 작동한다. 도넛랩스의 전고체 배터리는 영하 30도부터 100도까지 넓은 온도 범위에서 작동하며, 회사 측은 무려 10만 회 이상의 충전 사이클 수명을 주장하고 있다. 특히 액체 전해질이 없어 발화나 폭발 위험이 없다는 점을 강조하며, 기존 리튬이온 배터리 대비 안전성이 크게 향상됐다고 설명했다.

이 배터리는 전기 모터사이클 제조사 버지 모터사이클(Verge Motorcycles)의 플래그십 모델인 TS 프로와 TS 울트라에 적용됐다. 해당 모델은 최대 600km의 주행거리와 200kW 초고속 충전을 지원하며, 10분 이내에 배터리 용량의 80%를 충전할 수 있다.

버지 TS울트라 전기 바이크 [사진: 버지모터사이클]

해당 모터사이클에는 도넛랩스가 '도넛 모터(donut motors)'라고 부르는 인휠(In-wheel) 모터가 탑재됐다. 바퀴 내부에 모터를 직접 통합한 구조로, 영화 '트론'을 연상시키는 독특한 외형과 함께 700lb-ft(약 1200N·m) 이상의 토크를 구현한다. 전고체 배터리와 인휠 모터 기술이 결합되며 고성능 전기 모터사이클이 완성됐다는 평가다.

배터리는 안전하고 공급이 안정적인 소재로 제작됐으며, 비용 측면에서도 경쟁력을 갖췄다는 설명이다. 개별 배터리 셀 가격은 공개되지 않았지만, 20.2kWh와 33.3kWh 배터리를 탑재한 TS 프로와 TS 울트라는 각각 약 3만유로 수준에 책정됐다.

도넛랩스는 이번 기술이 주행거리, 충전 속도, 성능 저하, 온도 안정성, 비용, 공급망 등 기존 배터리의 한계를 동시에 해결할 수 있다고 주장했다. 아울러 배터리와 전기 모터 시스템을 통합하는 수직 통합 플랫폼을 제공해, 완성차 업체(OEM)가 다양한 애플리케이션에 기술을 쉽게 적용할 수 있도록 지원할 방침이다.

업계에서는 도넛랩스의 배터리가 전고체 나트륨 기반일 가능성에도 주목하고 있다. 회사 측은 구체적인 화학 조성은 공개하지 않았지만, 만약 주장이 사실로 확인될 경우 전기차, 선박, 고정식 에너지 저장 장치 등 광범위한 산업에 큰 영향을 미칠 것으로 전망된다.

마르코 레티마키 도넛랩스 공동 창업자 겸 최고경영자(CEO)는 "지금이 바로 내연기관이 경쟁력을 잃기 시작하는 전환점"이라며 "전기화가 가속화되는 계기가 될 것"이라고 말했다.

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