중국이 전기차용 전고체 배터리의 국가표준을 오는 7월 공식 발표한다. 내년부터 주요 완성차 업체들이 장착 시험과 양산 준비에 돌입하겠다는 계획과 맞물리며, 글로벌 배터리 경쟁이 한층 가열될 전망이다.

중국자동차기술연구센터(CATARC)는 최근 전고체 배터리 표준 제정 작업을 마무리 단계에 올려놓았다. 지난해 12월 ‘전기차용 전고체 배터리 1부: 용어 및 분류’ 초안을 완성했고, 올해 2월 말까지 의견 수렴을 진행했다. CATARC는 이미 검증 시험을 통해 시험 방법과 판정 기준을 다듬고 있으며, 4월 최종 심의를 거쳐 7월 정식 고시를 목표로 한다.

이번 표준은 기술 사양을 세세히 규정하기보다 ‘정의’부터 정리하는 데 초점을 맞춘다. 액체 전해질을 쓰는 기존 리튬이온 배터리, 고체·액체를 함께 쓰는 반고체 배터리, 그리고 전해질을 전부 고체로 대체한 전고체 배터리의 개념을 명확히 구분한다. 업계에서는 그동안 ‘전고체’라는 표현이 광범위하게 사용되면서 기술 단계와 상용화 수준을 둘러싼 혼선이 적지 않았다는 평가가 나온다. 중국은 표준을 통해 시장의 기준선을 선점하겠다는 의지를 분명히 한 셈이다.

향후에는 고체 전해질의 성능 요건, 안전성 시험, 내구 기준 등 세부 가이드라인도 순차적으로 제시할 계획이다. 전고체 배터리는 구조적으로 가연성 액체 전해질을 제거해 화재 위험을 낮출 수 있고, 에너지 밀도를 높이기 유리하다는 장점이 있다. 업계에서는 300Wh/kg 이상을 상용화 분기점으로 본다.

중국 완성차 업체들은 이미 실차 검증에 나섰다. 둥펑은 자체 개발한 350Wh/kg급 전고체 배터리를 eπ 007 세단에 탑재해 시험 주행을 진행하고 있다. 회사 측은 1회 충전 주행거리를 1000km 이상으로 끌어올릴 수 있고, 영하 30도 환경에서도 72%의 에너지 유지율을 확보했다고 밝혔다. 극한 저온에서의 성능은 전기차 보급 확대의 핵심 과제로 꼽혀온 만큼, 기술적 상징성이 크다.

기초 소재 분야에서도 움직임이 빠르다. 중국 연구진은 최근 ‘호흡하는 구조’의 실리콘 나노와이어 음극 기술을 개발했다고 발표했다. 충·방전 과정에서 팽창과 수축을 반복하는 실리콘의 약점을 구조 설계로 보완해, 안전성과 수명, 에너지 밀도를 동시에 개선했다는 설명이다. 전고체 배터리의 약점으로 지적돼온 계면 저항과 수명 문제를 풀 수 있을지 주목된다.

BYD, 지리, 체리, GAC, 둥펑, FAW 등 주요 업체들은 내년부터 전고체 배터리 장착 시험에 들어가겠다고 예고했다. 다만 양산 시점을 두고는 신중론도 있다. 둥펑은 당초 계획보다 일정을 조정해 본격적인 대량 생산을 2027년으로 미뤘다. 원가 경쟁력과 대량 생산 공정 안정화가 관건이라는 판단에서다.

전고체 배터리는 일본과 한국 기업들도 오랫동안 공을 들여온 분야다. 다만 중국이 국가표준을 먼저 확정하고 내수 시장에서 실증 데이터를 쌓기 시작하면, 글로벌 표준 경쟁에서도 주도권을 확보할 가능성이 있다. 전기차 산업의 ‘다음 승부처’로 불리는 전고체 배터리 시장에서 중국이 다시 한 번 속도를 내고 있다.