[카티클/정지민 에디터] 현재 전기차 시장의 주류인 리튬이온 배터리는 액체 전해질을 사용한다. 이 방식은 외부 충격 시 누액으로 인한 화재 위험이 있고, 에너지 밀도를 높이는 데 구조적 한계가 있다. 이를 보완하기 위해 고체 전해질을 채택, 안전성을 극대화하고 주행거리를 획기적으로 늘린 ‘전고체 배터리’가 최근 실험실을 벗어나 실차 주행 단계에 진입했다.
중국 제일자동차(FAW)의 프리미엄 브랜드 홍치는 자사 전기 SUV ‘티안궁 06’ 프로토타입에 독자 개발한 전고체 배터리 이식을 성공적으로 마쳤다. 단순히 부품을 개발한 수준을 넘어, 주행 가능한 차량에 배터리 시스템을 완전히 통합해 실제 주행 조건에서의 안정성을 검증하는 상용화 실증 단계에 들어선 것이다.
황화물 기반 전해질 채택, 470일간의 기술 집약
홍치가 선보인 전고체 배터리는 약 15개월, 즉 470일간의 집중적인 연구 개발 과정을 거쳐 탄생했다. 핵심은 기존의 액체 전해질을 고체 상태의 황화물 기반 전해질로 대체한 것이다. 고체 전해질은 인화성 물질이 적어 화재 위험을 근본적으로 낮추면서도, 같은 부피에 더 많은 에너지를 담을 수 있어 차세대 배터리의 핵심 소재로 꼽힌다.
개발팀은 소재 혁신에 그치지 않고 제조 공정의 완성도를 높였다. 10Ah 및 60Ah 셀의 성능 검증을 완료했으며, 특히 고전압 대응 모듈 패키징 기술을 통해 시스템의 안정성을 확보했다. 이는 배터리가 차량 내에서 차지하는 물리적 부피를 줄이면서도 출력 성능을 유지하는 데 결정적인 역할을 한다.
시스템 경량화 부문에서도 유의미한 진전이 있었다. 전기차의 효율성을 높이기 위해서는 배터리 무게를 줄이는 것이 필수적인데, 홍치는 전용 플랫폼과의 통합 설계를 통해 이를 해결했다. 이러한 기술적 토대는 전고체 배터리를 양산형 모델에 즉각 적용하기 위한 필수적인 데이터가 된다.
티안궁 06, 차세대 플랫폼의 유연성 증명
전고체 배터리의 첫 시험대로 선택된 티안궁 06은 홍치의 전동화 전략을 상징하는 모델이다. 현재 리튬이온 배터리 모델로 판매 중인 이 차량은 설계 단계부터 다양한 배터리 시스템을 수용할 수 있는 유연한 플랫폼 구조를 갖췄다. 덕분에 대대적인 구조 변경 없이도 차세대 배터리 프로토타입을 탑재할 수 있었다.
SUV 특유의 하부 설계는 배터리 팩의 안정성을 테스트하기에 적합한 환경을 제공한다. 홍치는 이번 실차 탑재를 통해 배터리 팩이 노면 충격이나 외부 온도 변화에 어떻게 반응하는지 정밀하게 측정하고 있다. 이는 실생활 주행에서 소비자가 체감할 수 있는 ‘신뢰할 수 있는 안전성’과 직결되는 데이터다.
차량 내 제어 시스템과의 호환성 역시 핵심 점검 대상이다. 전고체 배터리의 출력 특성에 맞춘 배터리 관리 시스템(BMS)이 차량의 주행 보조 시스템과 유기적으로 작동하는지 확인 중이다. 이는 단순한 하드웨어 교체를 넘어 차량 전체의 소프트웨어 알고리즘이 고도화되어야 함을 보여준다.
2027년 상용화 목표, 글로벌 기술 경쟁 가시화
홍치의 모기업 FAW 그룹은 오는 2027년부터 전고체 배터리 탑재 차량을 시장에 내놓겠다는 구체적인 로드맵을 제시했다. 플래그십 세단과 SUV 일부 모델에 우선 적용하여 프리미엄 시장을 공략한다는 전략이다. 이번 티안궁 06 프로토타입은 이 계획을 현실로 옮기기 위한 최종 관문인 셈이다.
현재 전고체 배터리 시장은 토요타를 비롯해 삼성SDI, SK온 등 글로벌 기업들이 기술 표준을 선점하기 위해 각축을 벌이고 있다. 화재 우려가 낮고 충전 속도가 빠른 전고체 배터리는 장거리 운전 중 휴게소에서 짧은 휴식을 취하는 정도의 시간이면 충분한 주행거리를 확보할 수 있는 편의성을 제공한다.
중국 전기차 업계의 이번 행보는 가격 경쟁력을 넘어 기술적 우위까지 점하겠다는 의지로 풀이된다. 독자 개발한 배터리를 자사 프리미엄 차량에 성공적으로 이식함으로써, 글로벌 전기차 시장에서 중국의 기술적 위상을 한 단계 끌어올렸다는 평가가 나온다.
전기차 시장의 캐즘(일시적 수요 정체)을 돌파할 핵심 열쇠로 ‘배터리 혁신’이 꼽히는 가운데, 홍치의 2027년 상용화 계획은 시장에 구체적인 가이드라인을 제시하고 있다. 전고체 배터리가 대중화된다면 전기차 선택의 기준은 단순히 ‘보조금’이 아닌 ‘기술적 안전성과 효율성’으로 옮겨갈 전망이다.
