전기차 공들이는 이재용 회장, BMW와 전고체 배터리까지?

13년 우정···이재용 회장, BMW 회장과 회동

삼성SDI 배터리, BMW 전기차에 잇따라 탑재

BMW 새 플랫폼에 원통형 배터리 탑재 가능성

BMW와 '각형→원통형→전고체'로 협력 확대 주목

이재용 삼성전자 회장이 지난 17일 인천 영종도에 위치한 BMW 드라이빙 센터에서 올리버 집세 BMW CEO 등 경영진과 회동했다 사진=삼성전자

이재용 삼성전자 회장이 BMW 회장과 전격 회동했다. 1년 8개월 만에 유럽 출장길에 오른 지난 6월에 이어 6개월 만에 다시 만난 셈이다. 두 사람은 삼성SDI의 배터리가 탑재된 BMW 전기차를 살펴보고 향후 협력방안에 대해서도 논의했다.

업계에선 이번 회동을 통해 양사의 파트너십 관계가 확대될지 주목하고 있다. 삼성SDI는 BMW에 각형 배터리를 공급 중인데 이를 원통형 배터리와 전고체 배터리까지 확대할지가 관심사다.

19일 삼성전자에 따르면 이재용 회장은 지난 17일 인천 영종도에 위치한 BMW 드라이빙 센터에서 올리버 집세 BMW그룹 회장과 회동했다. 전기차 배터리 협력 방안을 논의하기 위한 자리로 최윤호 삼성SDI 사장과 장-필립 파랑 BMW 수석 부사장, 한상윤 BMW코리아 사장 등이 함께 배석했다. 삼성과 BMW는 지난 2009년부터 13년 동안 지속적인 협력을 이어오는 중이다.

이번 회동에선 삼성SDI의 P5(젠5) 배터리셀이 주목받았다. 니켈 함량이 88% 이상인 P5는 지난해 9월 출시된 각형 배터리다. 회사는 망간 대신 알루미늄을 섞은 NCA(니켈·코발트·알루미늄) 양극을 사용하고 특수코팅 기술을 이용해 제조했다. 니켈 용량이 높을수록 안정성이 떨어지는 문제가 생기는데 회사는 알루미늄을 넣어 에너지 출력을 끌어올렸다.

삼성SDI에 따르면 P5는 기존 전기차 배터리 대비 에너지밀도를 20% 높이고 재료비는 20% 이상 절감할 수 있었다. BMW 전기차에는 2021년 출시된 iX, i4와 더불어 올해 4월 나온 뉴 i7 등에 P5가 탑재된다. 사측은 2024년 양산을 목표로 니켈 함량을 91%까지 높인 P6(젠6)을 개발하고 있으며 에너지밀도는 P5 대비 10% 이상 향상되는 것으로 알려졌다.

양사의 밀월 관계는 앞으로도 이어질 전망이다. 이 회장은 "BMW와 함께 할 수 있어 매우 기쁘다"며 "앞으로도 협력을 강화해 나가자"고 말했다. 집세 회장은 "전동화에 있어 삼성은 매우 중요한 파트너 중 하나"라며 "삼성 경영진이 우리의 최신 기술력이 집약된 새로운 BMW i7와 함께 하는 것만으로도 상징하는 바가 매우 크다"고 전했다.

파나소닉 원통형 배터리 사진=파니소닉 제공

향후 삼성SDI와 BMW간 파트너십 확대는 원통형 배터리로 이어질 가능성이 크다. BMW는 2025년 공개하기로 한 신형 전기차 플랫폼 '노이에 클라쎄(Neue Klasse)'에 원통형 배터리를 채택하기로 했고 삼성SDI가 국내 배터리 3사 중 원통형 배터리를 생산하는 BMW의 유일한 협력사이기 때문이다. 현재 BMW는 중국의 CATL로부터 원통형 배터리를 공급받고 있다.

원통형 배터리는 리모컨, 도어락, 무선 마우스 등에 사용되는 건전지처럼 원통에 배터리를 탑재해 생산된다. 양극과 음극을 구부려 두루마리 휴지를 말듯이 와인딩 방식으로 제조하기 때문에 만들기 쉽고 대량생산과 제작 단가가 저렴한 장점이 있다. 다만 모양이 '원통형'으로 제작돼 공간 효율성을 떨어뜨리고 무게가 무겁다는 단점이 있다.

원통형 배터리 대부분은 18650(지름 18㎜)과 21700(지름 21㎜)이 사용되는데 삼성SDI는 차세대 원통형 배터리 4680을 내년 상반기에 시제품을 생산할 예정이다. 이 제품은 21700 대비 에너지 용량은 5배, 출력을 6배 개선한 것으로 알려졌다. 또 삼성SDI는 말레이시아에 위치한 원통형 배터리 생산공장을 노이에 클라쎄 공개연도와 같은 오는 2025년 완공하기로 했다.

삼성SDI 관계자는 "말레이시아 공장은 전기차용 원통형 배터리뿐만 아니라 무선드릴 등 무선 공구에 쓰이는 배터리까지 생산될 계획"이라며 "BMW만을 위한 공장은 아닐뿐더러 향후 고객사가 어느 곳이 될지는 추이를 지켜봐야 할 것"이라고 말했다.

양사의 '밀월 관계'가 꿈의 배터리로 불리는 전고체 배터리까지 이어질지도 관심사다. 전고체 배터리는 리튬이온 배터리와 비교해 대용량을 구현하기 쉽고 내부에 인화성 액체가 없어 안전하다는 평가를 받는다. 또 단 몇 분이면 충전이 가능하고 크기도 절반 수준으로 생산할 수 있다. 앞서 2020년 삼성종합기술연구원은 1회 충전으로 800km 이상을 주행할 수 있고 1000회 이상 충방전이 가능한 전고체 배터리 기술을 공개하기도 했다.

삼성SDI는 2013년부터 모터쇼나 배터리 관련 전시회에서 전고체 배터리 기술들을 선보이고 있고 삼성종합기술원과 일본연구소 등과 협력해 관련 기술을 개발 중에 있다. 올해 3월엔 수원시 영통구에 위치한 SDI연구소 내 전고체 배터리 시범생산라인(파일럿 라인)을 세계 최초로 착공했고 2027년 본격적인 양산에 나설 예정이다.