비야디, ‘1만 사이클’ 나트륨 배터리 개발… 2027년 고체 배터리 양산 예고

글로벌 전기차 및 배터리 거인 비야디(BYD)가 리튬의 대항마로 꼽히는 ‘나트륨 이온 배터리’ 분야에서 획기적인 기술 진전을 이뤘다.
기존 리튬인산철(LFP) 배터리보다 최대 3~5배 긴 수명을 자랑하는 제품 개발에 성공하며, 차세대 배터리 시장의 주도권을 잡기 위한 행보를 가속화하고 있다.

9일(현지시각) 중국 전기차 전문 매체 씨엔이브이포스트에 따르면, BYD는 최근 투자자 브리핑을 통해 최대 1만회 이상의 충·방전 사이클이 가능한 나트륨 이온 배터리 개발을 완료했다고 공식 발표했다.

이는 일반적인 전기차용 LFP 배터리(2000~3000회)를 압도하는 수준으로, 배터리 수명 연장과 안정성 확보 측면에서 중대한 분수령이 될 전망이다.

나트륨 이온 배터리는 리튬보다 매장량이 풍부하고 가격이 저렴한 소금(나트륨)을 주원료로 하지만, 그동안 낮은 에너지 밀도와 짧은 수명이 단점으로 지적되어 왔다.

BYD는 현재 나트륨 배터리 연구개발이 ‘3세대 제품 기술 플랫폼’ 단계에 도달했다고 밝혔다.

특히 고안정성 폴리 음이온(Poly-anion) 시스템을 적용한 혁신적인 소재 설계를 통해 고온 환경에서의 안정성을 높이고, 충전 중 나트륨이 금속 형태로 석출되는 고질적인 문제를 해결했다.

이번에 공개된 1만 사이클 수명은 에너지 저장 장치(ESS)용 배터리 수준의 내구성을 확보한 것으로, 전기차에 탑재될 경우 차량 수명보다 더 오래가는 ‘반영구적 배터리’ 시대를 열 수 있을 것으로 기대된다.

현재 나트륨 배터리 시장은 BYD의 최대 경쟁사인 CATL이 앞서 나가는 모양새다. CATL은 지난주 창안자동차와 협력하여 나트륨 배터리를 탑재한 전기 세단 ‘네보(Nevo) A06’을 공개했으며, 올 중반 정식 출시를 앞두고 있다.

CATL이 창안차에 공급하는 ‘낙스트라(Naxtra)’ 나트륨 배터리는 에너지 밀도가 175 Wh/kg에 달해 기존 LFP 배터리와 대등한 수준까지 올라왔다.

BYD는 기술력 확보는 끝났으나, 실제 대량 생산 시점은 시장 상황과 고객 수요에 맞춰 유연하게 결정하겠다는 신중한 입장이다. 리튬 가격 변동성과 보급형 전기차 시장의 성장 속도를 고려해 최적의 투입 시기를 저울질하는 것으로 풀이된다.

BYD는 나트륨 배터리 외에도 꿈의 배터리로 불리는 전고체 배터리(Solid-state Battery) 로드맵을 재확인했다.

BYD는 고체 배터리의 세 가지 경로(산화물, 폴리머, 황화물) 중 에너지 밀도와 고속 충전 성능이 가장 뛰어난 황화물계 기술에 집중하고 있다.

현재 연구개발 속도를 바탕으로 2027년까지 소규모 양산을 달성한다는 계획이다. 이는 토요타와 한국 배터리 3사가 제시한 상용화 일정과 맞물려 글로벌 전고체 배터리 대전이 2027년을 기점으로 본격화될 것임을 예고한다.


전문가들은 2026년을 기점으로 전기차 시장이 ‘리튬-나트륨 공존 체제’로 재편될 것으로 보고 있다. 고성능 장거리 주행차에는 리튬 배터리를, 도심형 보급형 전기차와 에너지 저장 장치에는 저렴하고 수명이 긴 나트륨 배터리를 사용하는 투트랙 전략이다.

BYD의 이번 발표는 전 세계적인 리튬 자원 무기화와 수급 불안정 속에서 나트륨이라는 풍부한 자원을 활용한 ‘에너지 독립’ 가능성을 제시했다는 점에서 큰 의미를 갖는다.

배터리 업계 관계자는 “BYD의 1만 사이클 달성은 나트륨 배터리가 단순한 저가형 대안을 넘어, 내구성을 무기로 리튬 시장을 잠식할 수 있다는 강력한 신호”라고 평가했다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com