CATL, '리튬-공기 배터리'를 장기 연구 과제로 꼽았다 — 2,000km 주행은 아직 먼 이야기

CATL의 수석 과학자 우카이(Wu Kai)가 2026년 설비 강국 포럼(Equipment Powerhouse Forum 2026)에서 리튬-공기 배터리를 회사의 장기 연구 과제로 제시했다. 리튬-공기 배터리는 음극에 금속 리튬을 쓰고, 양극 재료 대신 주변 공기 속 산소를 끌어와 반응시키는 방식이다. 무거운 양극 재료를 배터리 안에 싣고 다니지 않아도 되니, 이론상 무게당 에너지가 약 3,505Wh/kg까지 나온다. 다만 이 숫자는 화학 반응이 가진 잠재력일 뿐, 차에 실리는 배터리 전체의 에너지 밀도가 아니다. 자주 인용되는 '2,000km 주행'도 아직 특정 차에 대입할 수 있는 수치가 아니다.

실험실 성적을 보면 간격이 뚜렷하다. 2024년 중국 지린대학과 중국과학원 연구진은 정해진 실험 조건에서 757.5Wh/kg, 충방전 241회를 기록했다. 2023년 아르곤 국립연구소와 일리노이 공대가 내놓은 전고체 리튬-공기 셀은 상온에서 최소 1,000회 충방전을 마쳤고, 구조상 이론 잠재력은 약 1,200Wh/kg으로 소개됐다. 진전이지만, 양산차에 검증된 배터리와는 다르다.

가장 큰 숙제는 공기다. 산소는 들여야 하는데 수분과 이산화탄소는 막아야 한다. 둘은 원하지 않는 반응을 일으켜 전극과 전해질을 망가뜨린다. 그래서 차에는 필터와 습도 조절이 붙은 공기 공급 장치가 필요하고, 이 장비가 다시 무게와 공간, 전력 소모를 늘린다. 반응 생성물인 과산화리튬이 양극 구멍을 막는 문제, 수명·충전 효율·리튬 금속 음극의 안정성도 아직 남아 있다.

CATL이 지금 돈을 벌고 있는 쪽은 기존 기술이다. SNE리서치에 따르면 CATL은 2026년 1~9월 중국 밖에서 143.7GWh를 공급해 점유율 33.7%를 기록했다. 같은 기간 중국 밖 시장에서 LFP(리튬인산철) 비중은 1년 사이 15.8%에서 27.7%로 올랐다. 보통 운전자에게 당장 달라지는 것은 없다. 리튬-공기는 발표가 아니라 연구 단계이고, 네 자릿수 주행거리로 이어질지는 이 화학·기술 숙제들을 오래 안전하게 또 싸게 풀 수 있느냐에 달렸다.

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