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[글로벌 배터리 대전 (33)] 전고체 배터리, 경제성 확보 위한 비용개선과 글로벌 공급망의 수직 계열화 진전 중(中)

최봉 산업경제 전문기자

입력 : 2026.04.13 00:30

ㅣ 수정 : 2026.04.13 00:30

[기사요약]

중국, 경제성 확보 위한 비용구조 개선 중

글로벌 공급망의 수직 계열화도 추진

한국·일본, 중국 대응 공급망 유연성 확보 노력

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>

중국은 비용구조 개선과 글로벌 공급망의 수직 계열화를 통해 전고체 배터리 분야를 석권하려 하고 있다. 사진은 전고체 배터리 생산을 이미지화 한 것 [출처=Interesting Engineering]

[뉴스투데이=곽대종 산업연구원 명예 KIET Fellow] 전고체 배터리의 상용화 장벽인 고비용 문제를 해결하기 위해 중국 업체들을 중심으로 소재 단가 하락 유도와 수직 계열화가 진행 중이다.

특히 황화물계 핵심 소재의 가격이 급격히 낮아짐에 따라 2027년을 기점으로 가격 경쟁력이 본격화될 전망이다.

• 전고체 배터리, 소재 비용 하락 중

전고체 배터리가 기존 리튬이온 배터리를 대체하기 위해 반드시 넘어야 할 산은 경제성이다. 현재 전고체 배터리의 제조 원가는 기존 제품 대비 적게는 2~3배에서 많게는 5배 수준으로 매우 높게 형성되어 있다.

전고체 배터리 비용의 경우 SNE리서치 등은 kWh당 400~600달러로 추정하며, 2030년까지 150~200달러, 장기적으로 100달러 수준까지 내려갈 수 있다는 전망을 제시한다.

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

비용 상승의 주요 원인은 액체 전해질보다 훨씬 비싼 고체 전해질 소재와 이를 다루기 위한 정밀한 제조 환경(드라이룸 등) 구축 비용에 있다. 그러나 최근 1년 사이 중국을 중심으로 핵심 소재의 대량 생산 체제가 갖춰지면서 가격 하락 속도가 가팔라지고 있다.

상하이유색금속(SMM)의 최근 데이터에 따르면, 황화물계 전고체 배터리의 핵심 원료인 황화 리튬의 가격은 2025년 초 kg당 4000위안에서 연말 2000위안으로 급락했으며, 2026년에는 생산량이 80톤 규모로 확대되면서 1500위안 이하로 떨어질 것으로 예상한다.

또한, 가장 널리 쓰이는 황화물 전해질인 LPSC의 가격 역시 2025년 kg당 20000위안에서 10000위안으로 하락했으며, 2026년에는 다시 절반 수준인 5000위안까지 떨어질 것으로 전망되어 비용 부담이 크게 완화될 것으로 보인다.

< 전고체 배터리 소재별 가격 전망 >

• 중국, 전고체 배터리 분야의 수직 계열화 체계 구축 중

중국은 이러한 비용 절감을 위해 ‘원료-소재-배터리’로 이어지는 견고한 수직 계열화 체계를 구축하고 있다. 톈치리튬과 싱파그룹 등 기존 리튬 및 인 생산 강자들이 직접 고순도 황화 리튬 생산 라인을 건설하며 소재 내재화에 박차를 가하고 있는 것이 대표적이다.

또한, 중국은 고가의 금속 리튬 음극 대신 초기 단계에서는 상대적으로 저렴한 실리콘-탄소 복합 음극을 활용해 비용을 낮추는 전략적 선택을 하고 있다.

이러한 공급망 전략은 미국이나 유럽 기업들이 중국산 소재 의존도를 낮추기 위해 고심하는 사이, 중국 기업들이 빠르게 시장 점유율을 확대할 수 있는 핵심 경쟁력이 되고 있다.

글로벌 시장 전체적으로는 2026년을 기점으로 전고체 배터리가 ‘연구실의 샘플’에서 ‘시장용 제품’으로 전환되는 시기가 될 것이라는 분석이 지배적이다.

비록 전체 전기차 시장에서의 침투율은 2030년 4%, 2035년 10% 수준으로 완만하게 상승할 것으로 보이나, 초기에는 고가의 프리미엄 전기차와 에너지 밀도가 생존과 직결되는 도심항공교통(UAM), 군수, 우주 항공 분야에서 강력한 수요가 발생할 것으로 예측된다.

특히 중국 정부는 15차 5개년 계획의 핵심 과제로 전고체 배터리를 선정하고, 지능형 제조 플랫폼 구축 및 공급망 통합에 막대한 재정적 지원과 세제 혜택을 집중할 계획을 세우고 있어 시장 성장을 가속화할 전망이다.

BYD를 비롯한 중국의 배터리 기업들이 전고체 배터리 개발에 주력하고 있다. 이미지는 BYD가 개발 중인 전고체 배터리의 모습 [출처=carzAUTOMEDIA]

• 공급망에서 중심에 위치한 것이 중국의 강점.. 한국과 일본, 공급망 유연성 확보에 주력

생태계 측면에서 중국의 강점은 이미 전 세계 배터리 공급망의 중심에 있다는 점이다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 중국은 전 세계 LFP 배터리 공급망의 98%를 독점하고 있으며, 전고체 배터리에 필요한 핵심 광물 정제 분야에서도 압도적인 지배력을 행사하고 있다.

이러한 인프라는 중국 기업들이 차세대 배터리 전환기에도 여전히 주도권을 유지할 수 있게 하는 든든한 버팀목이 된다.

중국 톈치리튬은 황화물계 전고체 배터리의 핵심 원료인 황화 리튬의 글로벌 공급망 장악을 위해 이미 지난 2019년 칠레 북부의 리튬 광산에 41억달러에 달하는 대규모의 공격적 투자를 한 바 있다. [출처=Caixin GLOBAL]

반면, 한국과 일본은 이러한 중국의 공급망 지배력에 대응하기 위해 북미와 유럽에 현지 생산 거점을 마련하고, 소재 다변화 및 독자적인 전해질 합작사를 설립하는 등 공급망 유연성을 확보하는 데 주력하고 있다.

◀ 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