삼성SDI 최윤호, 한땀 한땀 공들이는 배터리 ‘초격차’

[한국금융신문 곽호룡 기자] 삼성SDI(대표 최윤닫기최윤기사 모아보기호)가 ‘초격차 배터리 기술’을 위한 고성능 배터리 기술 개발에 집중하고 있다.

삼성SDI 반기보고서에 따르면 이 회사는 올해 상반기 5147억원의 연구개발(R&D)비용을 집행했다. 삼성SDI는 지난해 R&D 비용으로 8776억원을 지출했는데 올해에는 상반기에만 작년 60%에 달하는 금액을 투자한 것이다.

R&D에 대한 투자는 매년 증가하는 추세다. 2018년 5271억원, 2019년 6048억원, 2020년 7126억원으로 매년 1000억원 이상씩 늘려가고 있다.

배터리 생산능력 확대를 위한 설비 투자도 꾸준히 진행하고 있다.

삼성SDI는 올 상반기 1조1593억원의 설비투자를 했는데, 이 가운데 1조1397억원을 배터리를 포함한 에너지솔루션 부문에서 진행했다.

이 같은 추세라면 작년 시설투자액 2조1802억원을 넘어설 가능성이 크다.

최근 대규모 투자 계획도 발표했다.

삼성SDI는 지난 7월 말레이시아 배터리 2공장 기공식을 가졌다. 이 공장에 오는 2025년까지 총 1조7000억원을 투자해 2024년부터 21700(지름 21㎜×높이 70㎜) 원형 배터리를 생산할 예정이다.

미국에서는 스텔란티스와 배터리 합작공장 건립을 추진하고 있다. 양사는 3조3000억원을 들여 2025년경부터 배터리 양산을 시작할 예정이다. 이는 삼성SDI의 첫 미국 배터리 생산거점이 될 전망이다.

최근 삼성SDI 실적에 기여하고 있는 배터리 제품은 BMW i4 등에 공급하는 ‘젠5(5세대)’다. 젠5는 니켈 함량이 88%인 NCA 리튬이온배터리로, 이전 모델 대비 주행가능거리가 20% 가량 증가한 600km 수준이다.

이 회사는 신공장이 완공될 오는 2024년 ‘젠6’ 배터리를 선보일 예정이다. 양극재 니켈 함량을 91%까지 늘리고, 배터리 충방전 시간과 수명을 늘릴 수 있는 흑연에 실리콘을 배합한 실리콘 음극재가 적용된다. 젠6 에너지 밀도는 젠5에 비해 약 11% 증가한 720Wh/L를 구현할 수 있다는 설명이다.

이어 삼성SDI는 오는 2026년 니켈 함량을 94%까지 끌어올려 에너지 밀도를 750Wh/L로 개선한 ‘젠7’ 배터리도 개발하고 있다.

삼성SDI는 오는 2027년경 젠7 이후 출시할 8세대 배터리는 리튬이온이 아닌 전고체 배터리를 내놓을 계획이다.

전고체 배터리는 액체 대신 고체 전해질을 적용한 배터리다. 외부 충격이나 온도변화시 양·음극이 섞여 화재 위험이 있는 리튬이온과 달리 전고체 배터리는 이 같은 문제에서 안전하다.

게다가 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도도 높다. 구체적으로 전고체 배터리 에너지 밀도는 젠7 대비 20% 가량 높을 것으로 예상된다. 이에 따라 1회 충전시 주행가능거리는 약 900km에 이를 것으로 전망된다.

삼성SDI 전고체 배터리 개발 계획은 국내 배터리 기업 가운데 가장 이른 시기다.

이를 위해 최근 경기 수원 SDI연구소에 전고체 배터리 파일럿 라인 ‘S라인’을 구축하는 등 발 빠르게 움직이고 있다.

테슬라가 신형 모델Y에 채택해 이른바 ‘테슬라 배터리’라고 불리는 차세대 원형 배터리 개발에도 힘을 쏟으며, 신규 수주처 발굴에 나서고 있다.

현재 삼성SDI는 새 원형 배터리 양산을 위해 천안 공장에 라인 증설 투자가 이뤄지고 있다. 신제품 용량은 기존 제품 대비 에너지용량이 5배, 출력은 6배 키웠으며 지름은 46mm다. 여기에 삼성SDI 기술력을 더해 업계 최고 수준의 용량과 급속충전 능력을 더했으며 배터리 안전성을 강화한 컨셉을 추가로 개발 중이라는 설명이다.

손미카엘 삼성SDI 중대형전지사업부 전략마케팅팀장 부사장은 지난 7월 회사 2분기 실적발표 설명회에서 “새 배터리는 전지 규격 표준화에 따라 수급 용이성이 부각되며 여러 완성차기업이 채용 여부를 검토 중”이라며 “구체적인 고객사 정보는 말하기 어렵지만 복수의 완성차와 공급 논의를 진행하고 있다”고 말했다.

마지막으로 ‘초격차 기술경쟁력’을 위한 지역별 해외 R&D 연구소 건립도 진행하고 있다.

삼성SDI는 지난달 미국 보스턴에 현지 첫 번째 연구거점인 SDI R&D 아메리카(이하 SDIRA)와 독일 뮌헨에 SDI R&D 유럽(SDIRE))을 설립했다. 내년에는 중국 R&D 연구소를 설립할 예정이다.

최윤호 삼성SDI 사장은 “글로벌 신기술 및 해외 우수 인력을 활용해 초격차 기술경쟁력 확보 및 최고의 품질을 강화할 것”이라고 강조했다.

곽호룡 기자 horr@fntimes.com