전고체 배터리 상용화의 병목으로 꼽혀온 고체 전해질 생산이 한 단계 진전됐습니다. 미국 Solid Power가 황화물계 고체 전해질을 연속 생산하는 파일럿 라인 ‘MOBIUS’의 시운전에 들어가면서, 삼성SDI534,000원 ▲+5.12%와 SK온이 차세대 배터리 개발에 활용할 소재 공급 기반도 넓어지고 있습니다.
Solid Power는 콜로라도주 손턴에 있는 SP2 공장에 신규 생산라인을 구축하고 원료 투입을 시작했습니다. 주요 분말 처리 설비에 대한 현장 인수시험(SAT·설비가 설계와 사양에 맞게 작동하는지 확인하는 절차)도 완료했으며, 이달 말까지 전체 설비의 시험을 마친 뒤 공정 검증을 거쳐 올해 4분기 가동을 시작할 계획입니다.
💎 생산능력 150% 확대의 의미
MOBIUS의 연간 생산능력은 고체 전해질 45t입니다. Solid Power는 2023년부터 SP2 공장에서 연간 30t 규모의 기존 생산라인 2개를 운영하고 있으며, 신규 설비가 정상 가동되면 공장 전체 생산능력은 연간 75t으로 늘어납니다. 기존 대비 150% 확대되는 규모로, 단순한 시험 설비 추가가 아니라 고객사 평가용 소재를 지속적으로 공급할 수 있는 생산 체계 구축이라는 점에 의미가 있습니다.
핵심은 생산 방식의 변화입니다. 기존 라인은 원료를 일정량씩 넣고 생산과 회수를 반복하는 회분식(Batch) 공정을 사용합니다. 반면 MOBIUS는 원료를 계속 공급하면서 전해질을 생산하는 연속식(Continuous) 공정을 적용했습니다. 연속식 공정은 생산량을 늘리는 동시에 공정 조건을 일정하게 유지하는 데 유리해 품질 균일성과 제조 효율을 함께 높이는 것이 목표입니다.
🔧 상용화의 관건은 안정성
다만 파일럿 라인 시운전은 상업 생산의 완료가 아니라 검증 단계입니다. 원료 투입부터 분말 처리, 품질 관리까지 각 공정이 장시간 안정적으로 이어져야 하며, 실제 고객사가 요구하는 품질과 물량을 반복적으로 충족해야 합니다. Solid Power는 MOBIUS를 기존 회분식 라인과 병행 운영하면서 품질 균일성을 높이고 제조원가를 낮추는 한편, 완성차와 배터리 제조사의 소재 평가에도 활용할 계획입니다.
미국 에너지부(DOE)는 2024년 9월 이 프로젝트를 최대 5,000만 달러의 연방정부 지원 대상으로 선정했습니다. Solid Power는 2024년 말 장납기 장비를 발주했고, 지난해 세부 설계와 추가 장비 조달을 진행했으며, 올해 1분기 공장 공사와 설비 설치를 거쳐 시운전 단계에 도달했습니다. 정부 지원과 단계적인 설비 구축이 결합된 사례지만, 앞으로는 지원금보다 자체 생산성과 고객 매출로 기술 경쟁력을 입증해야 합니다.
🤝 삼성SDI·SK온과 연결되는 공급망
삼성SDI는 지난해 10월 Solid Power 및 독일 BMW와 전고체 배터리 개발과 차량 실증을 위한 3자 협약을 체결했습니다. Solid Power가 황화물계 고체 전해질을 공급하고, 삼성SDI가 셀을 제조하며, BMW가 배터리 모듈과 팩을 개발해 시험 차량에 탑재하는 구조입니다. Solid Power는 지난 1분기 삼성SDI에 전해질을 공급했고, 2분기 공동 평가 과정에서 전해질 성능을 개선했다고 밝혔습니다.
SK온과의 협력은 2021년부터 이어지고 있습니다. 양사는 2024년 연구개발 기술 라이선스, 전고체 배터리 파일럿 생산라인 설치, 전해질 공급 계약으로 협력 범위를 넓혔습니다. Solid Power는 대전광역시에 있는 SK온 미래기술원에 전고체 배터리 셀 파일럿 생산라인을 구축했고, 올해 1분기 현장 인수시험을 완료했습니다. SK온은 계약에 따라 2030년까지 최소 8t의 고체 전해질을 구매하기로 했습니다.
📊 투자 시사점
삼성SDI는 Solid Power와 BMW가 참여하는 실증 협력의 셀 제조 주체라는 점에서 고체 전해질 공급 안정화와 직접 연결돼 있습니다. 다만 전고체 배터리는 소재 생산능력만으로 상용화가 결정되지 않으며, 셀 수명과 안전성, 제조원가, 완성차 적용 검증이 함께 진행돼야 합니다. 따라서 이번 소식은 매출이 이미 확대됐다는 의미보다, 차세대 배터리 공급망에서 소재 생산의 반복성과 규모를 검증하는 단계가 진전됐다는 사실에 초점을 맞춰야 합니다.
Solid Power의 존 반 스코터 최고경영자(CEO)는 “MOBIUS를 현실화한 것은 우리 팀에 자랑스러운 순간이자 상용화 준비와 장기적인 주주가치 창출을 위한 중요한 진전”이라고 밝혔습니다. 결국 시장이 확인해야 할 다음 지표는 45t 생산능력 자체가 아니라, 실제 가동률과 품질 안정성, 협력사 공급 실적입니다. 전고체 배터리 경쟁이 연구실의 기술 경쟁에서 생산라인의 실행력 경쟁으로 이동하고 있다는 점이 이번 시운전의 핵심 메시지입니다.
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