삼성SDI의 전고체 배터리 샘플이 안전성과 에너지 밀도 측면에서 글로벌 고객사들로부터 긍정적인 평가를 받으며 약속했던 2027년 양산에 속도를 내고있다. 삼성SDI는 전고체 배터리 적용 범위를 전기차에서 휴머노이드 로봇을 비롯한 피지컬AI, 나아가 일상에서 쓰는 모바일 기기까지 확장한다는 구상이다.
지난 3월 서울 코엑스에서 열린 인터배터리 2026에서 삼성SDI 부스를 찾은 사람들이 전고체 배터리 제품을 살펴보고 있다.뉴스1
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삼성SDI의 전고체 배터리 샘플이 안전성과 에너지 밀도 측면에서 글로벌 고객사들로부터 긍정적인 평가를 받으며 약속했던 2027년 양산에 속도를 내고 있다. 삼성SDI는 전고체 배터리 적용 범위를 전기차에서 휴머노이드 로봇을 비롯한 피지컬AI, 나아가 일상에서 쓰는 모바일 기기까지 확장한다는 구상이다.
김은하 삼성SDI ASB(All Solid Battery) 양산개발그룹 상무는 코리아중앙데일리와의 서면 인터뷰에서 "현재 2027년 하반기 양산을 목표로 개발을 진행 중이며, 복수의 글로벌 고객사들과 샘플 평가를 진행하고 있는데 특히 에너지 밀도와 안전성 측면에서 긍정적인 반응을 얻고 있다"고 밝혔다. 이어 "반고체 등 의미 있는 과도기적 기술도 있지만 향후 피지컬 AI를 포함한 차세대 애플리케이션으로 활용 영역이 확대되기 위해 전고체 배터리는 궁극적으로 반도체 배터리 기술이 반드시 가야 할 방향"이라고 강조했다. 전고체 배터리 분야의 세계적 선두주자로 꼽히는 삼성SDI의 임원이 전고체 배터리의 기술 내용과 개발 현황을 언론에 공개적으로 밝힌 것은 이번이 처음이다.
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소위 '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리는 기존 리튬이온 배터리에 사용되는 가연성 액체 전해질을 고체 전해질로 대체해 누액과 화재 위험을 원천 차단한다. 안전성이 크게 향상되고, 에너지 밀도가 높아져 주행거리가 늘어나며 충전 속도도 빨라진다. 그러나 기술 난도가 높아 아직 상용화에 성공한 기업은 없다.
삼성SDI는 2023년 3월 배터리 업계 최초로 경기도 수원시 삼성SDI 연구소 내 전고체 배터리 전용 파일럿 라인을 구축하고 시제품 생산에 돌입했다. 지난해 10월에는 BMW와 미국 솔리드파워와 파트너십을 체결하고 BMW의 차세대 차량에 전고체 셀을 탑재해 실증을 진행 중이다. 김 상무는 "이번 실증은 단순히 주행거리 확보 여부를 확인하는 데 그치지 않는다"며 "충전 성능, 수명 특성, 안전성, 그리고 고온·저온 등 다양한 온도 환경에서의 작동 안정성을 포함해 실제 차량 운행 조건 전반에서의 성능을 종합적으로 검증하는 데 초점을 맞추고 있다"고 설명했다.
삼성SDI의 행보는 CATL, BYD 등 전고체 배터리 양산의 실현 가능성과 경제성에 한계를 느끼며 개발 속도를 늦추거나 우회하는 중국 배터리 업체들과는 대조적이다. 세계 최대 전기차 배터리 제조사 CATL의 쩡위친 회장은 최근 자사의 전고체 기술이 9단계 기술준비 수준 척도에서 4단계에 머물고 있으며, 2030년 이전에는 양산이 현실적으로 어렵다고 인정한 바 있다.
삼성SDI 전고체 배터리의 기술적 핵심은 크게 두 가지다. 음극 재료를 미리 깔지 않는 '무음극' 기술을 적용해 배터리 내부의 빈 공간을 최대한 활용함으로써 에너지 밀도를 극대화하고, 은과 탄소를 섞은 특수 코팅 소재를 이용해 충전할 때 리튬이 고르게 쌓이도록 유도해 충전할 때와 방전될 때 안정성을 높이고 배터리 수명도 늘린다.
제조 공정에서도 차별화를 꾀했다. 김 상무는 "전극과 고체 전해질을 꽉 밀착시켜서 그 사이의 저항을 낮추는 압착 공정이 꼭 필요하다. 그런데 타업체들은 셀을 일정량 모아놓고 한 번에 압력을 가하는 '배치 방식'을 쓰고 있어서, 생산량을 늘리는 데는 한계가 있다"면서 "반면 삼성SDI는 셀을 연속으로 이동시키면서 압력을 가하는 '롤 프레스' 공정을 사용하는데 이는 본격적으로 양산에 들어갔을 때 생산성을 높이고 원가를 절감하는 데 강점이 있다"고 덧붙였다.
지난 3월 서울 코엑스에서 열린 인터배터리 2026에서 삼성SDI는 피지컬 인공지능(AI)용 파우치형 전고체 배터리 샘플을 처음으로 공개했다.고석현
상용화를 가로막는 결정적 장벽은 역시 비용이다. SNE리서치에 따르면 전고체 배터리의 현재 가격은 kWh당 400~600달러로, 리튬인산철(LFP) 팩의 81달러, 니켈·코발트·망간(NCM) 팩의 128달러와 비교해 현저히 높다.
김 상무는 전고체 배터리가 더 많은 곳에 적용될수록 이 가격 격차가 좁혀질 것으로 내다봤다. 그는 "기존 리튬이온 배터리와 다른 소재와 공정이 적용되는 만큼 초기 생산 비용이 높을 수밖에 없다"면서도 "과거에는 고성능 전기차 중심으로 적용을 예상했지만, 휴머노이드 로봇과 IT·모바일 기기로 시장이 확대되면서 가격 경쟁력도 점진적으로 개선될 것"이라고 말했다. "특히 휴머노이드 로봇은 제한된 공간에서 긴 구동 시간과 높은 출력을 동시에 요구하기 때문에 전고체 배터리 같은 차세대 기술의 중요성이 더욱 커질 것"이라고 덧붙였다.
실제로 SNE리서치의 최근 보고서에 따르면 2040년 기준 휴머노이드 로봇에 탑재되는 배터리는 반고체가 13.8GWh, 전고체가 76.1GWh에 달할 것으로 전망된다.
채사라 기자
영어 원문
Samsung SDI’s solid-state battery samples have received positive feedback from global customers for their safety and energy density, according to a company executive, as the battery maker works toward mass production of the next-generation batteries.
Potential clients include EV manufacturers and humanoid robot developers, with the latter expected to drive particularly strong demand, given the technology’s superior energy density, which is critical for robots operating within tightly constrained spaces.
The progress stands in stark contrast to that of Chinese battery makers, including CATL and BYD, which have grown notably less optimistic about the feasibility and economics of mass-producing solid-state batteries.
“Samsung SDI is currently developing the technology, with mass production targeted for the second half of 2027, and we are conducting sample performance evaluations with multiple global customers who have responded positively about [the batteries’] energy density and safety,” Kim Eun-ha, the vice president and head of Samsung SDI’s all-solid-state battery production development group, confirmed in a written interview with the Korea JoongAng Daily.
This marks the first time a Samsung SDI executive has spoken publicly about the largely undisclosed technology behind and development status of the company’s much-anticipated solid-state batteries.
All-solid-state batteries, often called “dream batteries,” replace the flammable, leak-prone liquid electrolyte at the heart of conventional lithium-ion cells for a solid one, removing the component that has long constrained battery design. This single material shift sharply improves safety and allows for denser energy storage for longer range and faster charging — but none of this has reached commercial scale.
While these dream batteries have long been hailed as the industry’s holy grail, many battery makers have quietly throttled back their ambitions due to the formidable engineering and financial support required to develop and produce them. CATL recently said that its own solid-state technology sits at a four on a nine-level technology readiness scale and acknowledged that mass production and widespread adoption remain unrealistic before 2030.
“With the technology capable of surpassing the limits of conventional lithium-ion batteries in both safety and energy density, solid-state batteries are the essential technological direction,” said Kim.
Samsung SDI was the first battery maker to build a dedicated solid-state battery pilot line at its research and development center in Suwon, Gyeonggi, in March 2023. Prototype production began later that year.
It then partnered with BMW and Colorado-based Solid Power in October 2025, fitting solid-state cells into BMW’s test vehicles to validate real-world performance.
“This demonstration goes beyond simply confirming the driving range. [It] comprehensively verifies performance across real-world operating conditions, including charging performance, longevity, safety and stability across a range of temperatures, from extreme heat to extreme cold,” Kim said.
This battery doesn't have a traditional anode layer, which means it frees up more space inside the battery, so it can pack in more energy. It also has a special coating made of silver and carbon that helps lithium spread evenly instead of clumping up, which makes the battery safer and lets it last through more charge cycles.
“In manufacturing, a pressing process is essential to bond the electrode and solid electrolyte tightly and lower interfacial resistance,” Kim explained. “While other companies rely on a batch-type warm isostatic pressing process that limits scalability, Samsung SDI has adopted a roll-press-based manufacturing method that presses cells as they move continuously through the line.”
“That will give us an edge in productivity and help to reduce costs when we reach mass production,” she added.
The cost remains the decisive obstacle delaying commercialization. Solid-state batteries currently run between $400 and $600 per kilowatt-hour, according to SNE Research, compared to traditional batteries, which go for around $81 per kilowatt-hour for lithium iron phosphate packs and $128 per kilowatt-hour for nickel-cobalt-manganese packs.
Kim expects that price premium to ease as solid-state batteries find applications beyond EVs.
“Because different materials and processes are involved compared to conventional lithium-ion batteries, [solid-state battery] production costs are inevitably high in the early stages,” she said. “We previously expected solid-state batteries to be adopted mainly in EVs, particularly high-performance models, but with the emergence of new markets such as humanoid robots, we now see that the potential for their use expands into the everyday IT and mobile devices that people use.”
“Humanoid robots, in particular, require both long operating times and high output within a limited footprint,” Kim continued, “which is why we expect the importance of next-generation technologies such as solid-state batteries to grow even further.”
Battery deployment in humanoid robots is projected to reach 13.8 gigawatt-hours for semisolid-state batteries and 76.1 gigawatt-hours for all-solid-state batteries by 2040, according to an April report from SNE Research.
