화웨이, 5분 충전으로 3000km 주행 가능한 전고체 배터리 특허 출원

아직 전고체 배터리 상용화까지는 많은 기술적 과제 남아있어

중국 자동차 시장을 전문으로 다루는 외신 카뉴스차이나닷컴(CarNewsChina.com)이 화웨이가 5분 충전으로 3000km를 주행할 수 있는 황화물 기반 전고체 배터리 특허를 출원했다고 보도했다.

화웨이의 특허 내용에 따르면, 해당 전고체 배터리는 에너지 밀도가 400~500Wh/kg에 달한다. 이는 현재 리튬 이온 배터리의 2~3배에 해당하는 수준이다. 화웨이가 특허를 낸 전고체 배터리는 전기화학적 안정성을 높이고 배터리의 수명과 안전성을 개선하는 데 초점이 맞춰져 있다.

화웨이가 전고체 배터리 기술에 적극적으로 나선 건 최근 중국 기술 및 자동차 업계의 흐름과 맥락을 같이한다. 화웨이는 배터리 자체를 생산하진 않지만, 배터리 소재 연구를 통해 시장 영향력을 확대하고 있다. 올해 초에는 황화물 전해질 합성 기술 관련 특허도 따로 출원했는데, 이 소재는 높은 전도성으로 주목받고 있지만, 비용이 금값을 초과할 정도로 비싸 상용화가 어려운 점이 과제로 남아 있다.

현재 중국 전기차와 기술 기업들은 CATL, BYD 같은 기존 배터리 공급업체에 대한 의존도를 줄이기 위해 전고체 배터리 기술 개발에 적극 나서고 있다. 샤오미와 니오 같은 기업들 역시 배터리 기술을 내재화 해 전기차 생산 비용의 절반 이상을 차지하는 배터리에서 비용 효율성을 확보하려는 전략을 세우고 있다.

화웨이가 제시한 3000km 주행 거리와 5분 충전은 업계에서 큰 화제를 모으고 있지만, 전문가들은 이 수치가 현재로서는 이론적인 수준에 불과하다고 지적한다. 이런 성능을 구현하려면 기존에 상용화되지 않은 충전 인프라가 필요하기 때문이다. 그럼에도 화웨이의 이번 행보는 글로벌 시장에서 경쟁 기업들에게 압박을 주고 있으며, 특히 일본과 한국의 배터리 제조사들에게 위기감을 고조시키고 있다.

글로벌 시장에서는 토요타, 파나소닉, 삼성SDI 같은 전통 강자들이 이미 10년 이상 전고체 배터리 연구에 투자해왔다. 특히 토요타는 2023년 10분 만에 1200km 주행 거리를 충전할 수 있는 전고체 배터리 전기차 상용화를 2027년으로 제시한 적이 있지만 중국은 빠르게 격차를 줄이고 있다. 중국 기업들은 매년 7600건 이상의 전고체 배터리 특허를 출원하며 전 세계의 36.7%를 차지하고 있다.

중국 배터리 제조업체들도 산업화를 위한 준비를 서두르고 있다. CATL은 2027년까지 하이브리드 전고체 배터리 파일럿 생산을 시작할 계획이며, 베이징 웨리온은 50Ah 용량의 완전 전고체 셀을 인증받아 소규모 생산에 들어갔다. 진시 배터리는 에너지 밀도 350Wh/kg과 부피 밀도 800Wh/L을 자랑하며 이미 소규모 생산 단계에 진입했다.

하지만 전고체 배터리 상용화까지는 여전히 많은 기술적 과제가 남아 있다. 전고체 전해질은 액체 전해질보다 이온 전도성이 낮아 성능을 제한하는 경우가 많고, 계면 저항 문제도 여전히 해결해야 할 과제다. 전고체 배터리 생산 비용도 현재 kWh당 8000~1만 위안(약 152~190만 원)으로 높은 수준을 유지하고 있어 대중화에 걸림돌이 되고 있다.