[비즈니스포스트] 삼성SDI의 전고체 배터리 양산 시점이 다가오면서 은값 변동 폭에 관심이 쏠린다.

삼성SDI는 전고체 배터리에 리튬메탈 음극재를 탑재할 예정인데, 리튬메탈 음극재의 기술적 난제를 극복하기 위해 은을 사용하는 방법을 개발하고 있다.
 

삼성SDI가 개발하는 전기차 1대 분 전고체 배터리에는 약 1kg의 은이 사용될 것으로 예상되고 있어, 향후 은값 상승 폭에 민감할 수밖에 없을 것으로 예상된다. 

지난 1년간 은값은 온스당 35달러에서 120달러까지 큰 변동 폭을 보였다. 현재는 온스당 50달러 후반대에 거래되고 있다. 

국내 배터리 3사 가운데 가장 빠르게 내년부터 전고체 배터리를 양산할 계획인 삼성SDI는 향후 상당한 양의 은 조달이 필요한 상황으로, 안정적 은 수급을 위한 대책을 세우고 있는 것으로 전해졌다.

최주선 삼성SDI 대표이사 사장은 삼성물산이 최근 확보한 멕시코 광산 은 매입권 등 그룹 계열사 지원을 받는 것과 함께 자체 은 공급망 구축 계획을 준비하고 있는 것으로 알려졌다.

1일 관련 업계 취재를 종합하면 올해와 내년에 걸쳐 다수의 배터리 기업이 전고체 배터리를 출시하는 가운데 은값이 핵심 변수로 떠오를 전망이다.

전고체 배터리는 전해질로 액체가 아닌 고체를 활용해 에너지밀도를 끌어올린 제품이다. 배터리 기업들이 앞다퉈 전고체 배터리를 개발하고 있는 가운데 성능 격차는 음극재에서 비롯될 것으로 분석된다.

기존 리튬이온 배터리에는 흑연이 음극재의 주 원료로 사용됐다. 하지만 전고체 배터리에 흑연 음극재를 적용하면 성능이 떨어지기 때문에 삼성SDI는 리튬메탈 음극재를 적용키로 하고 관련 기술을 개발하고 있다.

리튬메탈 음극재는 금속 자체를 음극으로 사용해 이온 저장 용량이 훨씬 크고, 반응 구조가 단순해 충전 시간을 크게 줄일 수 있다.

또 다른 차세대 음극재로 꼽히는 실리콘 음극재와 비교해도 안정성과 성능 측면에서 우월하다는 평가를 받고 있다.

다만 리튬메탈 음극재는 충방전이 반복될수록 표면에 물리적 결정체가 달라붙는 ‘덴드라이트’ 현상이라는 치명적 기술 난제를 가지고 있다. 덴드라이트 현상이 발생하면 전극 손상, 리튬 손실, 단락 등으로 이어져 배터리 안전 문제까지 유발할 수 있다.

삼성SDI는 리튬메탈 음극재에 은을 적용하는 방법으로 해답을 찾았다. 
 

회사는 음극재에 은-탄소(Ag-C) 복합층을 넣어 덴드라이트 현상을 억제하는 기술을 개발했다. 이 기술을 활용하면 충·방전 10회 반복 후 배터리 용량이 80% 수준으로 떨어지는 기존 리튬메탈 음극재 문제를 해결하고, 1천 회 이상 충·방전을 반복해도 기존 성능을 유지할 수 있는 것으로 전해졌다.

다만 이 기술을 양산에 도입하려면 막대한 양의 은이 필요하다는 점이 문제로 꼽힌다. 실제 양산 공정에 적용할 경우 전기차용 배터리셀 1개당 1kg에 달하는 은이 필요하다는 관측이 나온다. 이날 기준 은값으로만 2048달러(약 317만 원)의 비용이 발생하는 것이다.

은값 변동에 따라 전고체 배터리 생산 단가도 자주 변동되는 문제점도 지적된다.  

JP모건과 블랙록은 은값이 2030년 온스당 100달러 수준으로 상승할 것이라는 전망을 내놓은 반면 시장 예측 플랫폼 코인코덱스는 2030년 20~25달러까지 하락할 것이라고 예상하는 등 은값 전망은 엇갈리고 있다.

삼성SDI 입장에선 안정적 은 조달이 전고체 배터리 양산 체제의 전제 조건이 되는 셈이다.

삼성SDI는 이와 관련해 그룹 계열사 지원을 받을 것으로 보인다. 삼성물산은 2025년 11월 캐나다 광산기업 실버스톰 마이닝과 은 공급 계약을 맺었다. 계약 기간은 2년으로 올해와 내년 멕시코 라파리야 은광에서 생산한 제품 전량을 매입할 수 있는 권리를 취득했다.

삼성SDI는 그룹 계열사 지원과 함께 향후 직접 은 광산에 투자하는 방법 등으로 안정적 은 공급망을 갖추는 작업에 나설 것이란 관측이 나온다. 

이와 관련해 삼성SDI 관계자는 “원재료 공급망에 대해서는 외부에 밝힐 수 없다”며 “특히 전고체 배터리는 개발 단계인 만큼 아직 확정된 게 없다”고 말했다. 최재원 기자