1) 시장의 개요

전고체 전지는 기존 리튬 이온 전지에 사용되는 액체 전해질이나 젤 기반 전해질 대신 고체 전해질을 사용하므로 기존 리튬 이온 전지 보다 더 안전하고 효율적이며 내구성이 우수하다.

전고체 전지는 에너지 밀도가 높아 기존 전지와 비교했을 때 동일한 공간에 더 많은 에너지를 저장할 수 있다.

도요타와 BMW와 같은 자동차 제조업체는 전고체 전지 기술에 많은 투자를 하고 있으며, 퀀텀스케이프(Quantumscape)와

솔리드파워(Solid Power)와 같은 스타트업 기업도 연구개발을 진행하고 있다.

고체 고분자 전해질은 부드러운 고유의 특성으로 인해 소형 배터리 설계에 적합하며, 기능적 유연성과 전극-전해질 접촉 계면 우수성

으로 인해 리튬 금속 전지 전해질로 사용되고 있지만, 낮은 Li+ 전도도, 높은 이온 전달 저항, 그리고 고전압에서 산화된다는 문제점을
가지고 있다. 무기 고체 전해질은 산화물, 황화물 또는 인산염 기반일 수 있으며 그 중에서 황화물 고체 전해질은 전도도가 높으며,

도핑 공정을 통해 특성을 개량할 수 있는 결정 구조를 가지고 있다.

또한 전지의 요구 사항에 따라 어떤 모양으로도 변형되고 성형이 가능한 장점을 가지고 있다.

시장 규모 및 전망

전고체 전지의 세계 시장 규모는 2023년 85백만 달러에서 2030년 963백만 달러로 연평균 41.5 %의 성장세를 보일 것으로

전망된다. 국내 전고체 전지의 시장 규모는 2023년 5백만 달러에서 연평균 38.9 %로 성장해 2030년 51백만 달러가 될 것으로

전망된다3).

Market US(2024)는 전고체 전지 중에서 전해질이 차지하는 비중을 41.6 %로 제시하였고4), MarketsandMarkets(2023)은

전고체 전지중에서 고체 전해질이 차지하는 단가 비중을 약 30~40 %로 추정하였다.

2개의 보고서를 준용해 전고체 전지 중에서 고체 전해질이 차지하는 비중을 40 %로 가정하였다.

경쟁 현황

전기 자동차용 전고체 전지 개발업체인 미국의 솔리드파워(Solid Power)는 니켈-망간-코발트 양극과 실리콘 기반 음극 및 고체 황화물 전해질을 결합한 전고체 전지를 개발하고 있으며, 미국의 퀀텀 스케이프(Quantumscape)는 리튬 금속 음극과 세라믹 전해질을

사용하는 전고체 전지를 개발하고 있다5).

일본의 닛산자동차는 2028년까지 자동차에 전고체 전지를 탑재하는 것을 목표로 하고 있으며,

도요타는 2028년 상업용 전고체 전지를 출시하는 목표를 가지고 있다6).

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