SK온과 팩토리얼, 기존 리튬이온 공장에서 전고체 셀을 만들 수 있는지 따진다

전고체 배터리가 양산차에 바짝 다가섰지만, 저렴한 전기차용 대량 생산까지는 아직 몇 년이 더 필요하다. SK온은 파일럿 라인을 가동했고 팩토리얼은 생산을 늘리며 실제 차량에서 셀을 시험하고 있다. 그리고 7월 29일 두 회사는 이 일을 함께 하기로 합의했다. 이런 단계를 수백만 개 배터리의 본격 양산과 혼동하기에는 아직 이르다.

한국의 SK온은 대전에 약 4628㎡ 규모의 파일럿 공장을 세웠다. 이곳에서는 황화물계 시험용 셀과 리튬메탈 배터리를 만들며 수명, 안전성, 생산 안정성을 검증한다. 첫 목표는 부피 에너지 밀도 800Wh/l이고, 이후 1000Wh/l까지 끌어올릴 계획이다. 상용화 시점은 2030년에서 2029년으로 앞당겨졌다.

차량 시험에서는 팩토리얼이 더 앞서 있다. FEST 셀은 STLA Large 플랫폼을 쓰는 닷지 차저 데이토나 개발차에 실렸고, 스텔란티스는 이 차로 충전과 신뢰성, 높은 부하에서의 배터리 거동을 일반 도로에서 확인하고 있다. 실험실에서 77Ah 셀은 600사이클 넘게 375Wh/kg을 유지했고, 15%에서 90%까지 18분 만에 충전됐으며 −30도에서 +45도까지 작동했다. 2025년 가을에는 팩토리얼 셀을 실은 개조 메르세데스-벤츠 EQS가 한 번 충전으로 1205km를 달렸다.

다만 FEST를 조건 없이 완전한 전고체 배터리라고 부르기는 어렵다. 전해질에 액체 성분이 조금 남아 있기 때문이다. 이런 구조는 새 기술로의 전환을 쉽게 해준다. 팩토리얼에 따르면 이 셀은 기존 리튬이온 생산 라인과 80% 호환된다.

새로운 동맹은 바로 이 호환성 위에 서 있다. 7월 29일 팩토리얼과 SK온은 양해각서에 서명했다. 한국 제조사의 기존 리튬이온 공장에서 FEST 셀을 만들 수 있는지 함께 따져보기로 한 것이다. 규모는 만만치 않다. 전 세계 연간 생산능력이 200GWh를 넘고 그중 약 100GWh가 미국에 있다. “배터리의 돌파구는 대규모로 생산할 수 있을 때에만 의미가 있다”고 팩토리얼의 시유 황 최고경영자는 말했다. 문서는 아직 법적 구속력이 없고, 협력 조건은 별도 계약으로 정해질 예정이다.

팩토리얼의 한국 거점인 천안 공장은 최대 200MWh 생산에 대응한다. 회사에 따르면 지금까지 대형 셀 수천 개를 만들었고, A샘플 단계에서 메르세데스-벤츠에 100Ah가 넘는 셀을 1000개 이상 공급했다. 한국과 미국의 기존 라인 증설은 2027년 말까지 마무리될 예정이며, 팩토리얼은 새 공장을 지을 생각이 없다. 남의 설비에 승부를 건 셈이다. 초기 물량은 주로 비싼 자동차와 항공, 드론에 돌아간다.

그래서 결정적인 문턱은 또 하나의 밀도 기록이 아니라 입증된 배터리 수명, 수천 개 셀에 걸친 일정한 품질, 그리고 메가와트시에서 기가와트시 규모 생산으로의 도약이 될 것이다. 그때까지 전고체 배터리는 주로 시제품과 소량 생산 차량의 기술로 남는다.