‘프리미엄 선점’ 삼성SDI vs ‘수익성 확보’ LG엔솔…전고체 2색 승부수

[한국금융신문 김재훈 기자] 전고체 배터리 상용화를 앞두고 삼성SDI와 LG에너지솔루션의 전략이 갈리고 있다. 삼성SDI는 2027년 양산을 목표로 프리미엄 시장 선점에 나선다. LG에너지솔루션은 2029년 전기차용, 2030년 로봇용 전고체 배터리 상용화를 추진하며 제조 공정 혁신과 원가 경쟁력 확보에 집중한다.

두 회사 모두 전고체 배터리를 차세대 성장 동력으로 육성하고 있지만 시장 진입 방식에는 차이가 있다. 삼성SDI는 양산 시점을 앞당겨 초기 고객사를 확보하고 고성능 배터리 시장에서 입지를 구축 한다. LG에너지솔루션은 제품 구조와 적용처를 나누고 기존 사업과 차세대 기술 개발을 병행하는 방식으로 접근하고 있다.

삼성SDI, 조기 양산으로 프리미엄 시장 선점

13일 삼성SDI에 따르면 황화물계 전고체 배터리의 2027년 양산을 목표로 개발을 진행하고 있다. 2023년 파일럿 라인인 S라인 구축을 마쳤고, 같은 해 해당 라인에서 생산한 시제품을 고객사에 공급했다. 현재는 개발 성과를 실제 양산 체계로 연결하는 것이 주요 과제다.
삼성SDI가 양산 시점을 앞당기려는 배경에는 프리미엄 배터리 시장을 선점하려는 전략이 있다. 전고체 배터리는 높은 에너지 밀도와 안전성 개선 가능성을 바탕으로 고성능 전기차에 차별화된 선택지를 제공할 수 있다. 성능과 안전을 중시하는 완성차 업체들이 차세대 배터리를 채택할 때 기술과 생산 기반을 먼저 확보한 기업은 공급 협상에서 유리한 위치를 차지할 수 있다.

특히 삼성SDI는 전기차 태동기 경쟁사 대비 늦은 시장 진입으로 고객사 확보에 어려움을 격었다. 이후 현재 ESS(에너지저장장치)를 시작으로 북미 공략 가속 등 고객사 선점 전략에 집중하고 있다. 배터리 업계 게임체인저로 불리는 전고체 시장에서도 초격차 기술을 앞세워 초기 고객 선점에 나서는 배경이다.

초기 시장에서 고객사를 확보하면 이후 수요가 확대될 때 대응하기도 수월해진다. 삼성SDI의 2027년 양산 목표는 단순히 기술 개발 일정을 앞당기는 데 그치지 않는다. 차세대 배터리 시장이 본격적으로 열리기 전에 양산 기반과 고객사 검증을 확보해 프리미엄 시장 진입 시점을 앞당기려는 전략으로 볼 수 있다.

또한 삼성SDI는 기존 사업에서도 고성능 배터리를 통한 차별화를 강조해 왔다. 회사는 고용량 소재와 고효율 설계를 바탕으로 장거리 주행, 고출력, 고속충전 등 프리미엄 전기차가 요구하는 성능을 확보한다는 방향을 제시하고 있다. 전고체 배터리 역시 이런 기술 전략을 확장할 수 있는 분야다.

소재 공급망 구축도 추진하고 있다. 삼성SDI는 지난 6일 에코프로비엠과 전고체 배터리용 핵심 소재 개발 및 공급망 구축을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다. 양사는 공동 연구개발을 진행하고 개발 초기 단계부터 품질 평가와 양산 체계 구축까지 협력할 계획이다. 협력 대상에는 전고체용 양극재와 황화물계 고체전해질 관련 소재 등이 포함된다.
전고체 배터리는 셀 제조 기술뿐 아니라 고체전해질과 양극재의 품질, 안정적인 소재 공급도 중요하다. 소재의 성능과 품질을 확보하지 못하면 양산 과정에서 수율과 생산 비용에 영향을 줄 수 있다. 삼성SDI가 소재 기업과 협력을 강화하는 것은 양산에 필요한 기술과 공급 기반을 함께 확보하려는 움직임이다.

삼성SDI는 전기차 외에 로봇 시장도 공략하고 있다. 회사는 지난 3월 인터배터리 2026에서 피지컬 AI용 파우치형 전고체 배터리 시제품을 공개했다. 양산 목표 시점은 2027년 하반기다.

휴머노이드 로봇은 제한된 공간에 배터리를 탑재하면서도 장시간 작동에 필요한 에너지를 확보해야 한다. 움직임에 따라 순간적으로 높은 출력도 내야 한다. 에너지 밀도와 출력, 안전성을 함께 확보하는 것이 중요한 만큼 전고체 배터리가 잠재적인 고부가가치 선택지로 꼽힌다.

다만 조기 양산이 곧 시장 선점으로 이어지는 것은 아니다. 생산 수율과 가격 경쟁력을 확보하고 고객사가 요구하는 성능과 품질을 입증해야 실제 공급으로 이어질 수 있다. 삼성SDI로서는 양산 시점을 앞당기는 동시에 생산 비용을 낮추는 과제도 안고 있는 셈이다.

LG엔솔, 단계적 상용화…건식 전극으로 원가 낮춘다

LG에너지솔루션은 전고체 배터리의 구조와 적용처를 나눠 상용화를 추진한다. 회사가 제시한 목표는 2029년 전기차용 흑연계 전고체 배터리, 2030년 휴머노이드 로봇용 무음극계 전고체 배터리 상용화다.

흑연계 전고체 배터리는 기존 흑연 음극재를 활용한다. 무음극 구조를 적용하는 제품과 비교하면 음극 설계 측면에서 다른 접근법이다. LG에너지솔루션은 전기차용 제품의 상용화를 먼저 추진한 뒤 로봇용 무음극 배터리로 개발 범위를 넓힐 계획이다.

핵심 과제 중 하나는 제조 비용 절감이다. LG에너지솔루션은 건식 전극 기술을 통해 공정을 단순화하고 생산 효율을 높이는 데 주력하고 있다. 기존 습식 공정은 전극 제조 과정에서 용매를 사용하고 건조하는 절차가 필요하다. 건식 공정은 용매 사용과 건조 공정을 줄여 설비 구성과 에너지 사용 부담을 낮출 수 있다.

전고체 배터리는 고체전해질과 전극 사이의 접촉을 유지하면서 안정적인 성능을 구현해야 한다. 대량 생산 과정에서 수율이 낮으면 제조 비용이 올라 제품 가격 경쟁력을 확보하기 어렵다. 기술 개발에 성공하는 것뿐 아니라 실제 생산 과정에서 비용과 품질을 관리하는 능력이 중요하다. LG에너지솔루션이 공정 혁신을 강조하는 것도 이런 과제와 맞닿아 있다.

기존 사업과 차세대 기술을 병행하는 것도 특징이다. LG에너지솔루션은 전기차용 46시리즈 배터리와 ESS용 리튬인산철(LFP) 배터리 사업을 확대하고 있다. 리튬망간리치(LMR) 배터리 등 차세대 기술도 개발 중이다. 제품군을 넓혀 전기차 시장의 수요 변화에 대응하고, ESS 등 비전기차 사업의 비중을 확대해 사업 구조를 다변화하려는 전략이다.

김동명닫기김동명기사 모아보기 LG에너지솔루션 대표도 줄곧 중장기 사업 방향으로 제품과 고객 포트폴리오 다변화, 비전기차 사업 확대, 차세대 배터리 기술 확보를 제시해 왔다.

기존 사업 구조와 시장 공략 방식이 전략 차이로

두 회사의 전고체 전략 차이를 보이는 이유가 무엇일까. 이는 기존 사업 구조와 시장 공략 방식 차이에서 나타난다는 것이 업계 시각이다.

삼성SDI는 전기차 이전부터 초격차를 중심으로 규모의 성장보다는 기술력 우위를 앞세워 프리미엄 시장을 우선 공략해 왔다. 전고체 배터리에서도 조기 양산을 통해 초기 고객사를 확보하고 시장 진입을 앞당기는 데 무게를 두고 있다.

양산 기반을 먼저 확보하면 차세대 배터리를 도입하려는 완성차 업체와의 협력에서 기회를 넓힐 수 있다는 판단이다.

반면 LG에너지솔루션은 규모 경제를 추구하며 제품과 고객 포트폴리오를 다변화하고 기존 생산 기반의 활용도를 높이는 전략을 펴왔다. 전기차용 배터리뿐 아니라 ESS와 여러 가격대의 배터리 제품을 확대하는 한편 건식 전극 등 제조 공정 혁신도 추진한다. 전고체 배터리 역시 단계적으로 상용화하면서 원가와 생산 효율을 함께 확보하려는 접근이다.

다만 아직 전고체 배터리 시장이 본격 형성된 것은 아닌 만큼 기술 개발과 양산 검증이 더 필요하다. 삼성SDI의 조기 양산 전략이 프리미엄 시장 선점으로 이어질지, LG에너지솔루션의 공정 혁신이 가격 경쟁력으로 연결될지는 아직 단정하기 어렵다.

한 배터리 업계 관계자는 “삼성SDI가 먼저 양산에 성공하더라도 생산 비용이 높거나 고객사 채택이 늦어지면 시장 확대에 제약이 생길 수 있다”며 “반대로 LG에너지솔루션이 제조 공정의 효율성을 높이더라도 목표한 시점에 성능과 양산성을 입증하지 못하면 경쟁 우위를 확보하기 어렵다”고 설명했다.

이어 “결국 양사 모두 기술 완성도와 생산 효율, 고객사 확보라는 과제를 해결해야 한다”며 “ 삼성SDI는 조기 양산을 통해 초기 고객사를 확보하고, LG에너지솔루션은 단계적 상용화 계획에 맞춰 제품 성능과 원가 경쟁력을 입증해야 한다”고 전했다.

김재훈 한국금융신문 기자 rlqm93@fntimes.com