- 8시간 가동 위해 에너지 밀도 2배↑ 전고체 필수…kWh당 600~800달러 고수익
DS투자증권은 22일 2차전지 섹터 내 주요 전고체 배터리 관련 종목인 삼성SDI, 이수스페셜티케미컬 등의 주가 급등도 같은 맥락이라고 분석했다.
휴머노이드 상용화의 핵심 과제 중 하나는 가동시간이다. 기존 리튬이온 배터리의 에너지 밀도로는 3~4시간 구동이 한계인데 이는 산업 현장의 표준 근무 단위인 8시간/교대에 충분하지 못한 수준이다. 잦은 충전이나 배터리 교체는 휴머노이드 가동률 하락의 원인이 될 수밖에 없다.
인간 노동력을 온전히 대체하려면 1회 충전으로 8시간 이상 움직여야 하지만 배터리를 탑재할 수 있는 물리적인 공간은 한계가 있다.
이를 해결할 방법은 부피당 에너지 밀도가 높은 전고체 배터리의 탑재다. 휴머노이드를 도입해야 할 B2B 사업자에게는 OPEX 절감을 위해 로봇의 에너지 효율이 중요하다.
로보틱스향 전고체 배터리의 실적 영향도는 과소평가되는 경향이 있다. 전기차(약 80kWh 전후) 대비 로봇용 배터리 용량이 2~3kWh에 불과해 단순 용량으로만 보면 실적 기여가 미미해 보일 수 있으나 핵심은 판가와 수익성이다.
현재 전기차용 배터리팩의 가격은 kWh당 110달러 수준에서 하향 안정화됐으나 로봇용 전고체 배터리팩은 kWh당 600~800달러로 약 5~8배 비쌀 것으로 추정된다.
로보틱스와 유사한 특성이 요구되는 산업용 드론/UAM향 고출력/경량화 리튬 배터리의 단가가 kWh당 600달러를 상회하는 것이 근거다.
전기차 대비 높은 공간 효율성, 물리 충격 내성, 고출력 요구와 그에 따른 열관리가 요구되는 만큼 고수익성 제품이 될 수밖에 없다. 휴머노이드 제조사 입장에서도 전고체 배터리는 합리적인 투자다.
전고체 채택 시 배터리 비용이 기존($330+) 대비 약 2000달러 이상 급증하는 것은 불가피하다. 이에 기존 배터리를 사용하되 급속 충전으로 유휴 시간을 줄이는 것도 하나의 대안이 될 수 있겠으나 방진·방수를 위해 밀폐된 로봇 내부에 급속 충전으로 발생하는 발열은 액추에이터 등의 성능 저하와 수명 단축으로 이어진다.
기존 배터리로 1교대를 완전 대체하기 위해서는 2대(4시간 가동, $40,000)를 투입하거나 고가의 배터리 자동 교체 설비(산업용 드론 기준 $10,000+)와 여분 배터리를 구축해야만 한다. 전고체 배터리에 대당 2000달러를 더 투자하는 것이 유리한 이유다.
DS투자증권은 얼티엄셀즈 1,2공장 가동 중단 및 유럽 전동화 정책 불확실성 등이 여전히 섹터 밸류에이션에 부담이 되는 상황이지만 4분기 실적 발표 시즌을 기점으로 이러한 불확실성은 점진적으로 해소될 것으로 판단했다. EV향 실적 조정이 마무리되고 연중 ESS와 더불어 Physical AI에 대한 관심도를 감안 시 전고체 배터리도 Re-rating이 이어질 전망이다.
DS투자증권은 커버리지 내 삼성SDI(전고체), 롯데에너지머티리얼즈(테슬라 4680) 등 전고체를 포함한 Physical AI향 배터리에 대한 모멘텀에 주목이 필요한 시점이라고 강조했다.
주지숙 데이터투자 기자 pr@datatooza.com
