[딜사이트 김진배 기자] 삼성SDI가 차세대 배터리로 생산력을 뛰어넘는 '품질' 반전을 이룰 수 있을지 주목된다. 삼성SDI는 경쟁사들과 달리 외연 확장보다 기술력 중심의 내실 강화 전략을 이어가고 있다. 기존 배터리의 한계를 극복하는 차세대 배터리 개발을 조기에 성공한다면 외연 확장을 보다 빠르게 진행될 수 있을 것이라는 전망도 나온다. 

18일 배터리 업계에 따르면 삼성SDI는 차세대 배터리라 불리는 전고체 배터리 개발에 집중하고 있다. LG에너지솔루션, SK이노베이션(SK온) 등 생산능력을 극대화하고 있는 국내 배터리 경쟁사와는 대조되는 모습이다.

전고체 배터리는 전해질이 액체가 아닌 고체 상태인 배터리를 말한다. 현재 사용되는 리튬이온 배터리는 전해질이 액체상태다. 온도변화에 따라 배터리가 팽창하거나 배터리 충격으로 인한 누액 등 손상 위험이 존재한다. 반면, 전고체 배터리는 이론상으로 배터리가 절단돼도 화재, 폭발 등의 위험성이 낮다. 또한, 리튬이온 배터리에 비해 에너지밀도가 높아 부피가 같더라도 더 많은 용량을 담을 수 있다. 단점으로 지적돼온 전기차 주행거리를 획기적으로 늘릴 수 있는 것이 전고체 배터리다.

◆ 매출 7% R&D 투자…2027년 전고체 배터리 상용화 목표

삼성SDI는 그간 외연 확장에 소극적이었다. LG에너지솔루션, SK온 등 경쟁사가 글로벌 완성차 업체와 손잡고 미국에 배터리 생산공장 확대에 나서는 동안에도 미국 진출 소문만 있었을 뿐 이렇다할 움직임이 없었다. 이후 뒤늦게 스텔란티스와 합작공장 건설 소식을 알렸다.

삼성SDI의 이 같은 행보는 경영 기조에서 고스란히 나타난다. 올해 취임한 최윤호 사장은 외연 확장보다 '품질'을 강조했다. 최 사장은 "초격차 기술 경쟁력, 최고의 품질, 질적 성장이 무엇보다 중요하다"면서 "초격차 기술 경쟁력이야말로 10년 후 우리 모습을 결정지을 핵심역량"이라고 강조했다. 특히 "질적 성장 없이 양적 팽창에 치중하면 돌이킬 수 없는 결과를 초래할 수 있다"며 질적 성장의 중요성을 강조했다.

질적 성장을 위해 삼성SDI가 집중하고 있는 것은 전고체 배터리다. 전고체 배터리는 주행 거리를 획기적으로 늘릴 수 있고, 화재, 폭발 등의 위험성도 거의 없어 '꿈의 배터리'로 불린다.

삼성SDI는 2027년 상용화 목표를 세우고 일찍부터 관련 기술을 개발해왔다. 현재 전세계에서 일본 도요타에 이어 두 번째로 전고체 배터리 관련 특허가 많다.

실제로 삼성SDI는 연구·개발비에 많은 비용을 쏟고 있다. 매출의 약 7% 가량을 연구개발(R&D) 비용으로 써왔다. 이는 경쟁사 대비 가장 많은 규모다. 2019년과 2020년 각각 연구개발비로 7125억원(7.16%), 8083억원(7.06%)을 지출했고, 올해 3분기까지는 6437억원(6.61%)을 지출했다. 같은 기간 경쟁사인 LG에너지솔루션과 SK이노베이션은 연구개발비로 각각 4529억원(3.4%), 2092억원(0.64%)을 지출했다.

인재확보를 위한 대학과의 협력도 가장 적극적이다. 삼성SDI는 포스텍, 서울대, 카이스트(석·박사), 한양대(학사) 등 네 곳과 협약을 체결하고 인재확보에 나섰다. 삼성SDI는 이들에게 등록금을 비롯한 개인장학금을 지급하고, 졸업 후 삼성SDI에 취업할 수 있도록 했다.

◆ LG엔솔·SK온 등 전고체 배터리 경쟁 가속화

전고체 배터리 개발에 가장 앞서있다는 평가를 받는 삼성SDI지만, LG에너지솔루션, SK이노베이션(SK온) 등 경쟁사가 추격을 가속화하고 있다. LG에너지솔루션은 기업공개(IPO)를 통해 확보한 대규모 자금 중 일부를 차세대 배터리 개발에 투입할 예정이며, SK온은 외부 협력을 늘려가고 있다.

이달 IPO에 나서는 LG에너지솔루션은 공모가를 주당 30만원으로 확정하고 일반투자자를 대상으로 18~19일 청약을 시작했다. LG에너지솔루션 희망 공모가 밴드 최상단에 위치한 금액으로, 조달하는 금액은 12조7500억원(순 조달금액 10조1244억원)이다.

LG에너지솔루션은 이중 약 8조5200억원을 배터리 생산시설 증설에 투자하고 나머지 1조6042억원을 연구개발 및 경상투자에 활용한다. 이중 차세대 배터리 개발을 위한 금액으로는 6191억원이 투입된다. LG에너지솔루션은 2024년까지 매년 약 2000억원을 차세대 배터리에 추가 투자하게 되는데, 지난 3분기 투자금액을 기준으로 해당 이번 투자금이 더해지면 연구개발비에는 연 6500억원 이상이 투입되게 된다. 객관적 수치만으론 삼성SDI 투자금을 앞서게 된다.

SK이노베이션은 외부 협력에 적극적이다. 우선 전고체 배터리 관련 기술을 확보하고 있는 미국 솔리드파워에 3000만달러(약 353억원)를 투자해 지분을 확보하고 공동으로 전고체 배터리를 생산하기로 했다. 솔리드파워는 현재 시험 생산라인을 갖추고 전고체 배터리 시제품과, 고체 전해질을 생산하고 있다.

학계와의 협력도 계속되고 있다. 2020년부터 노벨상 수상자로 알려진 존 굿이너프(John Goodenough) 텍사스 대학 교수와 협업을 이어오고 있으며, 최근에는 전고체 배터리 개발을 위해 미국 조지아공대와 협력하기로 했다. SK이노베이션과 협업하기로 한 이승우 교수진은 카이스트와 공동으로 고무 형태 고분자 고체 전해질을 개발해 '네이처'지에 소개되는 등 전고체 분야 석학으로 알려졌다.

금융투자업계 한 관계자는 "전고체 배터리와 관련해서는 삼성SDI가 앞서고 있는 상황이라고 알려져 있다"면서도 "아직 개발 단계이고, 성공 여부에 대해 배터리 전문가들 간의 견해가 달라 추이를 지켜봐야 한다"라고 말했다. 그는 "전고체 배터리 개발·양산에 빠르게 성공하는 기업이 있다면 당장 생산력에서 뒤진 기업이라도 게임체인저가 될 수 있을 것"이라고 전망했다.