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[글로벌 배터리 대전 (31)] 중국, 전고체 배터리 분야의 숨겨진 최강자(上)

최봉 산업경제 전문기자

입력 : 2026.03.30 00:30

ㅣ 수정 : 2026.03.28 16:08

[기사요약]

반고체와 전고체를 병행하는 전략

국가 주도 상용화 로드맵 추진

CATL 등 주요 기업 행보도 위협적

21세기 4차 산업혁명 시대에 ‘산업의 쌀’인 반도체와 더불어 배터리는 가장 중요한 품목이다. 단순히 스마트 폰의 전력원을 넘어서 탄소중립을 위한 ESS(에너지저장장치)의 핵심일 뿐만 아니라 향후 UAM(Urban Air Mobility) 등 미래 모빌리티 방향을 이끌 중핵으로 부상하고 있다. 현재 글로벌 배터리 대전에서 선두는 중국의 CATL이다. 한편 기술적으로 앞서 있는 우리나라의 LG에너지솔루션, 삼성SDI 및 SK온 등의 추격을 받고 있어 글로벌 경쟁구도는 중국의 CATL, BYD 등과 우리나라 3사로 압축된다. 그러나 차세대 전고체 배터리 기술에서 앞서 있는 글로벌 3위 파나소닉 등 일본 기업도 배제할 수 없다. CATL을 필두로 국내 3사를 포함하여 세계 주요 기업들이 벌이고 있는 글로벌 배터리 대전의 양상을 살펴보고 우리 기업들의 대응 방향을 모색해 본다.

<편집자 주>

[뉴스투데이=곽대종 산업연구원 명예 KIET Fellow] 미래 첨단 배터리 중 하나인 전고체 분야에서 강자는 일본의 파나소닉과 국내 삼성SDI로 알려져 있다.

그러나 글로벌 전기차 시장의 차세대 ‘게임 체인저’로 불리는 전고체 배터리 분야에서 중국의 추격 속도가 당초 업계의 예상을 크게 뛰어넘고 있다. 특히 중국은 반고체와 전고체를 병행하는 전략을 취하고 있다.

• 중국 - 반고체는 양산 단계 진입, 전고체는 비용 및 성능 제고에 주력

중국은 이미 반고체 배터리를 양산 단계까지 끌어올렸다.

NIO는 2024년 150kWh 반고체 팩을 양산하고, 이를 자사 배터리 스왑 네트워크에 투입하기 시작했는데 이 팩은 360Wh/kg 수준의 에너지 밀도를 갖춘 위리안 셀을 사용한다.

이는 아직 완전 전고체는 아니지만, 액체와 고체의 혼합 전해질을 통해 에너지 밀도, 안전성, 및 충전 성능을 동시에 개선한 과도기 기술로서, 중국 완성차 업체들이 ‘전고체 이전 단계’에서 시장을 선점하는 데 유리한 구조라고 해석된다.

중국 광저우 소재 펑후이 배터리가 출시한 전고체 배터리를 개발자가 소개하고 있다. [출처=ARENAEV]

비용 측면에서 SNE리서치 등은 현재 전고체 배터리 비용을 kWh당 400~600달러로 추정하고 있는데 2030년까지 150~200달러, 장기적으로 100달러 수준까지 내려갈 수 있다는 전망을 제시하고 있다.

이는 2020년대 중반 리튬이온 LFP의 팩 단가(70~100달러/kWh) 대비 2~3배 수준으로, 순수 전고체가 단기적으로는 고가 프리미엄 시장에만 경제성이 있다는 것을 의미한다.

중국 전고체 및 반고체 배터리 시장 분석에 따르면 중국 내 전고체 배터리 출하량은 2023년 2.5GWh에서 2024년 7GWh, 그리고 지난해에는 10GWh로 증가한 것으로 추정되는데, 2030년에는 시장규모 172억위안, 글로벌 시장 점유율 20~25%에 이를 것으로 예상된다.

이는 CATL, BYD, 위리안 및 구오셴 등 대형 제조사들이 양산 경험, 공급망 구축 및 정부 지원을 바탕으로 단가를 빠르게 끌어내릴 수 있음을 시사한다.

• 국가 차원의 상용화 로드맵 대대적으로 추진.. 글로벌 시장 선점 전략

중국은 국가 차원에서 전고체 배터리 협업 혁신 플랫폼(CASIP)을 통해 전고체 배터리 상용화를 가속화하고 있다. [출처=carzAUTOMEDIA]

중국 정부는 2024년 초 배터리 제조사와 자동차 기업, 학계 및 국영 투자기관을 총망라한 ‘중국 전고체 배터리 협업 혁신 플랫폼(CASIP)’을 출범시키며 국가적인 역량을 결집하기 시작했다.

이 플랫폼은 2027년부터 2030년 사이에 전고체 배터리의 본격적인 상업화를 달성한다는 목표 아래 소재 개발부터 셀 설계, 시스템 통합에 이르는 전 과정의 시너지를 도모하고 있다.

지난달 30일 중국 자동차표준화기술협의회는 세계 최초 전고체 배터리 기술 표준을 내놨다. 이는 단순히 기술 규격을 넘어 국제 시장에서 중국이 설정한 기준을 따르도록 유도하는 시장 지배 전략의 핵심 수단이다.

중국 정부는 오는 7월 전고체 배터리 국가 표준을 추가로 수립할 예정이다. 이는 액체 및 반고체 배터리와 전고체 배터리를 명확히 분류해 시장 진입 장벽을 높이고 자국 기술의 지배력을 강화하려는 포석이다.

중국 전기차가 글로벌 생산의 60~70%, 내수 침투율 50%를 차지하고 있음을 감안하면 전고체 분야 자국 표준이 글로벌 시장을 주도할 수 있는 충분한 기반이 될 수 있음을 시사한다.

중국은 정부와 민간이 금년을 기점으로 전고체 배터리 차량 탑재 실증이라는 동일한 목표를 향해 일사불란하게 움직이고 있다. BYD, 체리, FAW 및 둥펑 등 완성차 업체와 학계 전문가들이 한 플랫폼 아래에서 움직이는 중국식 집단 개발 모델은 국내 개별 기업 중심 접근 방식과 근본적으로 다르다.

중국은 국가 주도로 전고체 배터리 표준을 구축하고 올해 7월 발표할 예정이다. [출처=Ben Alexxander 유튜브]

• CATL 등 주요 기업들의 기술적 역량도 매우 뛰어나..

기술적 측면에서 중국 기업들은 공정 혁신을 통한 효율성 극대화에 집중하고 있다.

광저우자동차그룹(GAC)은 슬러리 조제, 코팅, 압연 과정을 단일 공정으로 통합한 ‘건식 공정(Dry process)’을 적용해 에너지 소비를 줄이고 생산 속도를 높이는 데 성공했다.

또한, 칭화대학교의 오우양밍가오 교수는 중국이 황화물계 전해질을 고니켈 삼원계 양극 및 실리콘-탄소 음극과 결합하는 ‘황화물 중심 경로’를 명확히 함으로써 연구의 집중도를 높이고 있다.

특히 중국 국영 자동차 기업인 GAC는 최근 세계적인 수준의 기술적 진보를 보여주었다. GAC는 60Ah 이상의 고용량 전고체 배터리를 생산할 수 있는 중국 최초의 양산 라인을 완공하고 소량 시험 생산에 돌입했다.

기존 전세계적으로 개발되던 차량용 전고체 배터리 샘플들이 주로 20Ah에서 40Ah 수준에 머물렀던 것과 비교하면, 차량용 배터리의 실질적 임계값인 60Ah를 돌파했다는 점은 시사하는 바가 크다.

GAC는 자사의 전고체 배터리는 에너지 밀도가 400Wh/kg를 상회하며, 기존 액체 전해질 배터리 대비 주행 거리를 두 배 가까이 늘려 단일 충전으로 1000km 이상을 주행할 수 있는 성능을 확보했다고 발표했다.

둥펑자동차와 FAW Group 등 다른 국영 기업들의 약진도 두드러진다. 둥펑자동차는 에너지 밀도 350Wh/kg의 전고체 배터리를 탑재한 시제차를 영하 30도의 극한 환경에서 테스트하며 저온 성능을 검증했으며, 2026년 말까지 양산 체제를 구축할 계획이다.

FAW는 업계 최초로 리튬이 풍부한 망간 기반 반고체 배터리를 차량에 장착해 1000km 이상의 주행 거리를 실현했다고 발표해 상용화의 문턱을 넘어서고 있음을 시사했다.

세계 최대 배터리 기업인 CATL의 행보도 위협적이다. CATL은 황화물계 전해질을 핵심 경로로 설정하고 2025년 5월 안후이성 허페이에 5GWh 규모의 전고체 배터리 생산 라인을 공식 가동했다.

CATL은 현재 기술 준비 지표(TRL) 4단계 수준에 도달했다고 발표했는데 2027년까지 이를 시리즈 생산이 가능한 7~8단계로 격상시킨다는 계획이다.

이를 위해 CATL은 이미 2026년부터 2028년까지의 안정적인 생산 물량 확보를 목적으로 구리 박막 공급업체인 광둥 자위안 테크놀로지에 약 84억유로의 대규모 발주를 진행하는 등 공급망 선점에 사활을 걸고 있다.

세계 최대 배터리 기업인 중국 CATL은 전고체 배터리를 2027년 전기차 대상으로 파일롯 적용을 거쳐 2030년 대량 생산체제 구축을 목표로 하고 있다. [출처=EVINDIA]

이러한 개별 기업의 성과와 국가적 표준화 작업의 결합은 중국 전고체 산업이 연구실 단계를 넘어 실질적인 산업화 단계로 진입했음을 보여주는 강력한 증거다.

◀ 곽대종(Daejong Gwak) ▶

한국외국어대학교 경제학박사 / 산업연구원 명예 KIET Fellow / (전) 산업연구원 연구위원 / (전) 한국자동차산업협회 환경·기술분과 위원 / (전) 국가과학기술위원회 평가위원 / (전) 산자부 연구개발사업 평가위원 / (전) 규제개혁위원회 전문위원