전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
홈 글로벌·중국 기타

속보

더보기

전고체 배터리마저 중국이 석권하나

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

중국의 공급망, 무역전쟁 무기화 가능 수준
산학연 합심, 전고체 배터리 분야 미래 준비
전해질, 계면, BDA 등 연구성과 줄이어

[베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국은 글로벌 전기차용 배터리 시장을 주도하고 있다. 중국에 이어 글로벌 2위 자동차 시장인 미국이 중국산 배터리의 자국 시장 진입을 봉쇄하고 있는 상황에서도 중국 업체들은 사실상 글로벌 배터리 시장을 장악하다시피 하고 있다.

SNE 리서치의 집계에 따르면 올해 3분기 누적 글로벌 자동차용 배터리 1위 기업은 중국의 CATL(닝더스다이, 寧德時代)로 점유율 36.6%를 기록했다. 2위는 점유율 17.9%의 BYD(비야디, 比亞迪)였다. 4위는 CALB(중촹신항, 中創新航)로 점유율 4.8% 였고, 고션(가오쉬안, 國軒)이 3.7%로 7위였다. 글로벌 10위권 기업 중 6곳 업체가 중국 기업이다. 나머지 3곳은 한국이고, 1곳은 일본 업체다. 중국업체 6곳의 점유율 합계는 68.2%다.

중국을 제외한 지역에서의 중국 업체들의 시장 점유율 역시 상당한 수준이다. 중국 제외 시장에서의 점유율 1위는 CATL로 28.5%였고, BYD가 7.6%로 5위였다. 중국 업체들의 점유율 합계는 42.1%였다.

2차전지 완제품에서 중국 업체들이 뚜렷한 두각을 드러내고 있는 데 더해 중국은 2차전지 공급망 분야에서도 세계 시장을 장악하고 있다. 미국 월스트리트 저널(WSJ)은 중국이 미국과의 무역 전쟁에서 희토류 카드에 이어 내놓을 수 있는 카드로 리튬 이온 배터리를 꼽았다.

WSJ은 배터리가 중국 이외 국가에서 만들어지더라도 내부를 보면 중국 원부자재가 상당하다고 설명했다. 배터리 정보업체 벤치마크 미네랄 인텔리전스(BMI)의 자료에 따르면 세계 배터리 양극재의 79%, 음극재의 92%가 중국에서 만들어진다. 정제된 리튬의 63%, 정제된 코발트의 80%, 정제된 흑연의 98%도 중국산이다.

자동차용 배터리 글로벌 점유율 현황

◆'꿈의 배터리' 각광받는 전고체 배터리

중국은 차세대 배터리로 각광받고 있는 전고체 배터리 분야에서도 상당한 성과를 보이고 있다. 일각에서는 자동차용 리튬이온 배터리에 이어 전고체 배터리 분야에서도 중국이 시장을 장악할 것이라는 전망마저 나오고 있다.

전고체 배터리는 액체로 되어 있는 전해액을 고체 형태로 만든 배터리를 뜻한다. 고체 전해질을 사용하게 되면 여러 가지 획기적인 강점들이 발생한다.

우선 안전성이 비약적으로 향상된다. 가연성 유기용매로 이루어진 액체 전해액이 없어지면서 누액, 발화, 폭발 위험이 크게 줄어든다. 내부 단락이 발생해도 화재 확산이 일어나지 않는다.

또한 에너지 밀도가 리튬 이온 배터리에 비해 두 배 가량 높아진다. 액체 전해질은 리튬 금속과 반응해 불안정하지만 고체 전해질은 그 반응을 억제할 수 있다. 때문에 고용량, 고전압 소재를 사용할 수 있게 된다. 전고체 배터리를 장착하면 전기차의 주행거리가 500km에서 1000km로 늘어날 가능성이 높다.

이와 함께 전고체 배터리는 고온 및 저온 환경에서 화학적 안정성이 높아진다. 혹한 지역에서도 충전 성능과 시동 성능이 높아지는 효과가 발생한다.

배터리 수명도 늘어난다. 이론적으로 충방전 2000회 이상, 즉 10년 이상으로 배터리 수명이 늘어난다.

때문에 우리나라 배터리 업체들과 마찬가지로 중국의 배터리 업체들도 전고체 배터리 개발에 노력을 경주하고 있다. 중국의 배터리 1위 업체인 CATL은 전고체 배터리와 관련된 로드맵을 올해 초 공개한 바 있다. CATL은 2027년 전고체 배터리 시제품을 생산한 후 2030년에 양산하겠다는 방침이다. 2위 업체인 BYD 역시 동일한 개발 일정을 공개한 바 있다.

전고체 배터리 샘플 이미지 [신화사=뉴스핌 특약]

◆3대 난제에 상용화까지 5년

전고체 배터리는 전기차의 화재 위험을 사실상 없앨 수 있으며 주행거리를 대폭 연장시키는 획기적인 제품이다. 시장에서는 전고체 배터리를 '꿈의 배터리'로 칭하며 관심을 기울이고 있다. 강점이 명확한 전고체 배터리이지만 상용화까지는 넘어야 할 기술적 난제들이 많다. 가장 큰 난제로는 ▲전해질 혁신 ▲계면 안정화 ▲제조 공정 개선 등 세 가지가 꼽힌다.

이온 전도 성능을 유지하면서도 기계적 강도와 화학 안정성을 확보한 전해질을 개발해내기란 쉽지 않다. 고체인 만큼 잘 부서지거나, 황화수소 가스가 발생하는 등의 단점을 보완해야 한다. 또한 고체 전해질은 제조 비용이 높다는 것도 단점이다.

안정적인 계면을 제조해 내는 것도 어려운 작업이다. 계면은 고체 전해질과 양극재 및 음극재 사이의 경계면을 뜻한다. 이들이 모두 고체인 만큼 경계면에서 물리적 화학적 불안정 현상이 발생할 수 있다.

계면에 미세한 빈틈이 발생하면 충전 시 전류가 불균일하게 흐르고 출력 성능과 수명이 감소한다. 이로 인해 단락이나 열폭주의 위험이 있다. 빈틈 없는 밀착을 이뤄낼 수 있는 소재나 기술 개발이 필요하다.

제조 난이도 역시 극복 과제로 꼽힌다. 고체는 유연하지 않기 때문에 셀을 제작할 때 각 소재 간의 밀착을 확보하기가 어려우며, 고온 고압의 대량생산 설비가 필요하다. 해당 제조 공정은 기존의 리튬 이온 배터리 생산 라인과 호환성이 낮다. 배터리 공장 설비 교체에는 막대한 비용이 소요된다.

중국의 자동차용 배터리 생산공장 모습 [신화사=뉴스핌 특약]

◆대학교와 연구소가 원천기술 속속 개발

주목할 점은 최근 들어 중국에서 전고체 배터리의 난점을 해결하는 기술들이 속속 발표되고 있다는 것이다. 해당 기술은 원천 기술에 해당하며 기업이 아닌 국영 연구소와 대학에서 성과가 창출되고 있다. 중국 내에서 산학연 공조가 긴밀히 이루어지고 있음을 방증한다.

지난 9월 중국 칭화(淸華)대학 화학공학과의 연구팀은 '음이온이 풍부한 용매화 구조 설계'를 개발해 냈으며, 이를 기반으로 불소 함유 폴리에터 전해질을 성공적으로 만들어냈다. 해당 연구 성과는 논문 형식으로 국제 학술지인 네이처에 등재됐다.

폴리에터 전해질은 고체이며, 연구팀은 해당 전해질을 사용하여 전고체 배터리를 제작했다. 제작된 전고체 배터리는 604Wh/kg의 에너지 밀도를 기록했다. 이는 현재 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도가 150~320Wh/kg인 점을 감안하면 에너지 밀도가 두 배 이상 높아진 것이다. 해당 전고체 배터리는 안전성 테스트도 통과했다. 못을 박아도 화재와 폭발이 일어나지 않았다. 또한 120도의 높은 온도의 박스 안에 6시간 동안 방치되었지만, 연소나 폭발이 일어나지 않았다.

중국의 전기자동차용 배터리 샘플 [신화사=뉴스핌 특약]

◆계면층에 이어 AI 시뮬레이션 설계까지

이어 또 다른 칭화대학교 연구진은 가소성(plasticity)이 풍부한 무기 SEI(고체 전해질 계면층)를 개발해 냈다. 해당 연구 결과 역시 국제 학술지인 네이처에 등재됐다.

칭화대 연구진이 개발한 가소성 SEI는 기계적 성능, 리튬 이온 전달 능력이 뛰어난 특징을 지니고 있다. 가소성 무기 SEI는 변형이 잘 되면서도 구조가 무너지지 않는 성질을 지니고 있다. 이를 배터리 전해질 계면층으로 사용하면 고전류 밀도와 저온 환경에서도 충전과 방전 안전성이 크게 향상된다. 특히 –20℃ 이하의 환경에서도 충·방전이 가능해지며, 고속 충전을 충분히 지탱해 낼 수 있다.

전고체 배터리 공정상의 시행착오를 획기적으로 줄일 수 있는 설계 자동화 프로그램도 만들어졌다. 11월 베이징대학교는 이건(屹艮)과기와 공동으로 AI 기반 차세대 리튬 이온 배터리 설계 자동화 소프트웨어(BDA)를 개발해 냈으며, 개발 성과를 논문 형식으로 중국 내 권위 있는 학술지인 '국가 과학 진전'에 게재했다. 해당 소프트웨어는 AI와 다중 스케일 물리 시뮬레이션을 결합해낸 세계 최초의 설계 시스템이라는 평가를 받는다.

중국은 세계 최대 배터리 생산국이긴 하지만 시행착오 중심의 개발 방식에 머물러 있으며, 연구개발 효율을 혁신적으로 끌어올리는 차원에서 설계 자동화 소프트웨어를 개발하게 됐다는 것이 연구진의 설명이다. BDA를 활용하면 차세대 기술의 개발 기간을 획기적으로 단축할 수 있다. 현재 개발 중인 전고체 배터리 개발에도 소프트웨어가 활용될 것으로 예상되고 있다. 

ys1744@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
프로야구 삼성, 12년 만에 한국시리즈 우승 *AI를 활용해 정리한 경기 내용입니다. 상단의 'AI MY 뉴스' 로그인을 통해 뉴스핌의 차세대 AI 콘텐츠 서비스를 활용해보기 바랍니다. [서울=뉴스핌] 유다연 기자=12년의 기다림이 끝났다. 삼성이 정규시즌 1위 KT 위즈를 꺾고 2014년 이후 12년 만에 한국시리즈(KS·7전 4선승제) 정상에 복귀했다. 삼성은 8일 대구삼성라이온즈파크에서 열린 KT와의 2026 KBO KS 5차전에서 12-1로 대승을 거뒀다. [서울=뉴스핌] 유다연 기자= 삼성 라이온즈가 8일 대구 삼성라이온즈파크에서 열린 2026 KBO 한국시리즈 5차전에서 12-1로 이겼다. 이날 우승으로 삼성은 12년 만에 KS 정상자리에 올랐다. 그래픽은 독자의 이해를 돕기 위해 삼성 선수들 사진과 함께 만든 AI그래픽. (명령어: 삼성 라이온즈 12년 만의 우승을 AI그래픽으로 제작해줘.)[사진=삼성 라이온즈][그래픽=챗 GPT] 2026.11.08 willowdy@newspim.com 지난 3일 수원에서 열린 1차전에서 7-8로 패했던 삼성은 2차전 연장 12회 혈투 끝에 승리하며 시리즈 균형을 맞췄다. 이후 안방에서 열린 3~5차전을 모두 쓸어 담으며 시리즈 전적 4승 1패로 우승을 확정했다. 이로써 삼성은 2002년, 2005년, 2006년, 2011~2014년에 이어 통산 8번째 KS 우승을 차지했다. 1985년 전·후기 통합우승까지 포함하면 구단 통산 9번째 우승이다. 특히 정규시즌 2위였던 삼성은 1위 KT를 제압하면서 2018년 SK(현 SSG) 이후 8년 만에 '업셋 우승'을 달성했다. 반면 KT는 2021년 창단 첫 통합우승 이후 5년 만에 두 번째 통합우승을 노렸으나 삼성의 기세를 넘지 못했다. 삼성의 주장 구자욱은 KS 최우수선수(MVP)에 선정되며 우승의 기쁨을 더했다. [서울=뉴스핌] 삼성 구자욱이 8일 대구 삼성 라이온즈파크에서 열린 KT와 2026 KBO 한국시리즈 5차전 득점을 기록해 포효하고 있다. [사진=삼성 라이온즈] 2026.11.08 willowdy@newspim.com 이날 선취점은 KT의 몫이었다. KT는 2회초 1사 1, 2루 기회를 놓쳤지만 3회초 선제점을 뽑아냈다. 선두타자 한승택이 유격수를 맞고 외야로 빠져나가는 안타로 출루했고, 권동진의 좌중간 안타와 최원준의 희생번트를 묶어 1사 2, 3루 기회를 잡았다. 이어 장진혁이 중견수 희생플라이를 날려 1-0으로 앞서갔다. 하지만 삼성은 곧바로 승부를 뒤집었다. 3회말 1사 후 김지찬이 스트레이트 볼넷으로 출루했다. 2사 후 타석에 들어선 구자욱이 우익선상 1타점 2루타를 터뜨리며 1-1 동점을 만들었다. 이어 르윈 디아즈가 오른쪽 담장을 직격하는 1타점 적시타를 날려 2-1로 역전했다. 계속된 공격에서 최형우의 우전 안타로 기회를 이어간 삼성은 김영웅의 좌중간 적시타까지 터지면서 3-1로 달아났다. 디아즈의 적시타는 이날 결승타가 됐다. KT는 4회초 1사 2루, 5회초 1사 1, 2루 기회를 잡았지만 후속타 불발로 추격에 실패했다. 위기를 넘긴 삼성은 5회말 타선이 폭발하며 사실상 승부를 결정지었다. 삼성은 5회말 박승규가 상대 유격수의 포구 실책으로 출루하며 공격의 물꼬를 텄다. 이후 구자욱의 우전 안타로 1사 1, 2루 기회를 잡았다. 디아즈가 3루수 뜬공으로 물러났지만 최형우가 우익선상 1타점 적시타를 날리며 4-1로 달아났다. 이어 김영웅의 타구가 상대 2루수의 몸을 맞고 굴절되면서 내야안타가 됐고, 2루 주자 구자욱이 홈을 밟아 5-1을 만들었다. [서울=뉴스핌] 삼성 강민호가 8일 대구 삼성라이온즈파크에서 열린 KT와 2026 KBO KS 5차전에서 적시타를 기록 후 환호하고 있다. [사진=삼성 라이온즈] 2026.11.08 willowdy@newspim.com 삼성의 공세는 멈추지 않았다. 이재현이 좌익선상 1타점 2루타를 터뜨리며 점수 차를 5점으로 벌렸다. KT는 류지혁을 자동 고의4구로 내보내며 만루 작전을 선택했다. 그러나 수비 실책이 뼈아팠다. 강민호가 2루수 앞으로 병살타성 땅볼을 쳤지만 KT의 2루수와 유격수 사이에서 송구와 포구가 제대로 이뤄지지 않았다. 그 사이 주자 2명이 홈을 밟으며 점수는 8-1까지 벌어졌다. 기세가 오른 삼성은 계속된 1, 3루에서 김지찬이 우중간을 가르는 2타점 3루타를 터뜨려 두 자릿수 득점을 완성했다. 이어 상대 투수 손동현의 폭투로 1점을 추가했다. 삼성은 5회말에만 8점을 몰아치며 11-1로 달아났다. 반면 KT는 연이은 수비 실책과 마운드 붕괴로 추격 동력을 잃었다. 삼성은 8회말에도 추가점을 뽑았다. 박승규의 투수 오른쪽 내야안타와 구자욱의 중전 안타로 만든 1사 1, 3루에서 김영웅의 타구가 유격수 권동진의 몸을 맞고 외야로 빠져나가면서 12-1을 만들었다. 이 과정에서 타구에 맞은 권동진은 구급차로 이송됐다. 마운드에서는 선발 원태인과 크리스 페덱이 KT 타선을 1점으로 묶으며 우승을 합작했다. [서울=뉴스핌] 삼성 원태인과 강민호가 8일 대구 삼성 라이온즈파크에서 열린 2026 KBO KS 5차전에서 마운드를 내려오며 대화하고 있다. [사진=삼성 라이온즈] 2026.11.08 willowdy@newspim.com 원태인은 5이닝 동안 4피안타 2사사구 5탈삼진 1실점을 기록하며 승리투수가 됐다. 3회 선취점을 허용했지만 추가 실점 없이 5회까지 마운드를 지키며 팀의 역전승에 발판을 마련했다. 삼성은 6회부터 선발 자원인 페덱을 투입하며 굳히기에 나섰다. 페덱은 4이닝 동안 안타와 사사구를 단 한 개도 허용하지 않는 퍼펙트 투구를 펼쳤다. 탈삼진 4개를 곁들이며 KT의 반격을 원천 봉쇄하고 우승을 확정했다. 반면 KT 선발 데이비스 대니엘은 3이닝 5피안타 2사사구 4탈삼진 3실점으로 패전투수가 됐다. 뒤이어 등판한 고영표도 1.1이닝 5피안타 1사사구 1탈삼진 8실점(2자책점)으로 무너지면서 팀의 패배를 막지 못했다. 정규시즌 1위로 KS에 직행했던 KT는 1차전 승리 이후 4연패를 당하며 안방에서 우승 트로피를 들어 올리겠다는 목표를 이루지 못했다. 반면 정규시즌 2위로 플레이오프부터 가을야구를 시작한 삼성은 KIA를 꺾고 KS에 진출한 데 이어 KT까지 제압했다. 12년 만에 다시 정상에 오른 삼성은 대구 홈팬들 앞에서 통산 9번째 우승의 기쁨을 만끽했다. *위 내용은 생성형 AI로 작성한 경기 상보 [명령어 : 11월 8일 대구 KT-삼성 KS 5차전 경기 내용을 정리해줘=CHAT GPT] willowdy@newspim.com 2026-11-08 17:21
사진
엔비디아 '젠슨 황 장녀' 방한 돌연 취소? [서울=뉴스핌] 백승은 기자 = 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)의 장녀 매디슨 황 엔비디아 수석이사가 한국 방문 계획을 돌연 취소했다. 9일 IT업계에 따르면 매디슨 황 엔비디아 옴니버스·로보틱스 제품 마케팅 수석이사는 방한 일정을 취소했다. 단 구체적인 사유는 공개되지 않았다. 지난 8월 LG 데이터팩토리를 방문한 매디슨 황 엔비디아 수석이사 [사진=뉴스핌DB] 이번 방한은 9~10일 열리는 '엔비디아 AI 데이 서울 2026' 행사에 참석하기 위함이었다. 그렇지만 방한 일정이 취소되며 배경훈 부총리 겸 과학기술정보통신부 장관과의 면담 등 국내 주요 일정이 모두 무산됐다. 단 행사는 예정대로 진행된다. 국내 기업 협력 행사에는 엔비디아의 다른 임원이 대신 참석할 예정이다. 업계에서는 젠슨 황 CEO 주변 인물의 '중국 스파이' 연루 의혹이 방한 취소에 영향을 미친 게 아니냐는 관측이 제기된다.  100wins@newspim.com 2026-11-08 11:39
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동