[엠투데이 최태인 기자] 샤오미가 차세대 배터리 기술로 주목받는 '고체전지' 개발에 본격적으로 뛰어들었다.
최근 샤오미는 새로운 고체전지 관련 특허를 출원, 자사 배터리 기술의 독자 노선을 예고했다. 해당 특허는 전극 내부 구조를 계층적으로 설계해 이온 전도성과 에너지 밀도를 개선하는 것이 핵심이다.
샤오미에 따르면, 기존 리튬이온 배터리에서 큰 과제로 지적돼 온 이온 이동 거리 문제를 전극 두께 방향으로 해소함으로써, 전반적인 성능을 끌어올렸다는 설명이다. 특히, 이 구조는 현재의 리튬 배터리 생산 설비에서도 적용이 가능해, 향후 대량 양산에 유리하다는 점도 눈길을 끈다.
샤오미는 해당 기술을 적용한 배터리 셀 프로토타입이 'CTB(Cell-to-Body)' 구조를 채택하고 있으며, 차량 바닥을 포함해 높이가 120mm에 불과하다고 밝혔다. 이를 통해 공간 활용도를 높이고, 무게 배분도 최적화할 수 있다는 설명이다.
주행 성능도 주목할 만하다. 중국 기준 CLTC 테스트에서 1회 충전에 1,200km 이상 주행이 가능하며, 10분 충전으로 약 800km를 주행할 수 있는 초고속 충전도 지원한다.
현재 고체전지 시장은 글로벌 배터리 및 자동차 업체들의 격전지다. CATL을 비롯한 BYD, 토요타, BMW, SAIC 등 주요 기업들이 이미 연구·개발 단계에 돌입했으며, 일부는 시험 생산과 실차 테스트를 진행 중이다. BMW는 i7 모델로 시범 주행을 시작했으며, 토요타는 오는 2027년~2028년 출시를 목표로 고체전지 양산 계획을 세우고 있다.
고체전지는 액체 전해질 대신 고체 물질을 사용해 폭발 위험을 줄이고, 에너지 밀도와 내열성을 높일 수 있다는 장점이 있다. 하지만 이온 전도성 부족, 계면 저항, 리튬 덴드라이트 형성 등 여러 기술적 난제가 여전히 남아 있다. 현재는 황화물, 산화물, 고분자계 전해질 등 세 가지 유형이 연구되고 있으며, 각기 장단점이 뚜렷해 최적의 해법을 찾는 경쟁이 치열하다.
샤오미의 이번 특허는 두꺼운 전극에서의 이온 이동 문제를 개선한 것으로, 빠른 충전 속도와 직접 연계된 기술이란 점에서 업계의 관심이 쏠린다. 전문가들은 샤오미가 SU7 후속 모델 등 장기적으로 자사 전기차에 자체 개발한 고체전지를 탑재함으로써, CATL이나 BYD 같은 외부 공급사에 대한 의존도를 낮출 수 있을 것으로 전망하고 있다.
한편, 고체전지의 본격 상용화는 오는 2030년 전후가 될 것으로 예상되며, 샤오미의 참전은 관련 시장의 흐름을 더욱 가속화할 수 있는 신호탄이 될 것으로 보인다.
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