삼성SDI 로봇 배터리 전략 2026 - 휴머노이드 시장 94조, 현대차와 선점 나선다

휴머노이드 로봇용 배터리 시장, 2032년 약 94조원 규모.

삼성SDI는 현대차·기아와 로봇 전용 배터리를 공동 개발 중이며, 2027년 하반기 양산이 목표입니다.

전기차 시장이 정체된 지금, 로봇·UAM(도심항공교통) 배터리는 차세대 성장동력으로 급부상하고 있습니다. 모르고 지나치면 삼성SDI 투자 포인트의 핵심을 놓칠 수 있습니다.

지금 5분이면 삼성SDI의 로봇·UAM 배터리 전략과 투자 시사점을 파악할 수 있습니다.

1. 로봇 배터리 시장, 왜 지금 주목해야 하나

전기차 캐즘 속에서 로봇은 배터리 업계의 새로운 돌파구입니다.

포춘비즈니스인사이트에 따르면 글로벌 휴머노이드 로봇 시장은 2024년 약 24억 달러에서 2032년 660억 달러(약 94조원)로 폭발적 성장이 전망됩니다. SNE리서치는 휴머노이드 로봇 보급 대수가 2025년 2만 3,000대에서 2030년 69만대, 2040년에는 5,330만대에 달할 것으로 예측했습니다.

배터리 수요도 함께 커집니다. 로봇 1대당 평균 배터리 탑재량은 2025년 1.35kWh에서 2030년 1.98kWh, 2035년 2.6kWh로 확대됩니다. 로봇용 배터리 총수요는 2025년 0.03GWh에서 2040년 138.3GWh로 약 4,600배 급증할 전망입니다.

💡 제조용 로봇은 24시간 가동이 기본이라 배터리 교체 수요까지 더하면 실제 수요는 이보다 훨씬 큽니다. 로봇 1대에 교체용 배터리 4~5개가 필요하다는 분석도 있습니다.

산업용 로봇 배터리 시장만 봐도 성장세가 뚜렷합니다. 리서치앤드마켓에 따르면 2025년 25억 8,000만 달러(약 3.7조원)에서 2030년 46억 7,000만 달러(약 6.7조원)로 연평균 12.5% 성장이 예상됩니다.

⚠️ 다만 단기적으로는 냉정한 시각도 필요합니다. LS증권은 2030년 로봇용 배터리 수요가 약 12.8GWh로 전체 이차전지 수요의 0.46% 수준에 그칠 것으로 분석했습니다. 중장기 성장 테마로 접근해야 합니다.

2. 삼성SDI의 로봇 배터리 전략과 핵심 기술

삼성SDI는 국내 배터리 3사 중 로봇 배터리 양산 속도가 가장 빠릅니다.

현대차·기아와 MOU 체결

2025년 2월 삼성SDI는 현대차·기아와 '로봇 전용 배터리 공동 개발' MOU를 체결했습니다. 핵심 내용은 다음과 같습니다.

에너지 밀도를 높이고 출력·사용시간을 대폭 늘린 로봇 전용 배터리 개발
삼성SDI가 고용량 소재 개발과 설계 최적화 담당
현대차·기아 로보틱스랩이 충·방전 성능, 보증 수명 평가 담당
양사 공동 마케팅으로 로봇 시장 저변 확대 추진

실제 적용 사례도 나왔습니다. 2025년 인터배터리에서 현대차의 자율주행 로봇 플랫폼 모베드(MobED)에 삼성SDI의 21700 원통형 배터리가 탑재돼 전시됐습니다. 현대차는 모베드를 2026년 1분기 양산해 고객에게 판매할 계획이며, 삼성SDI 배터리 공급 가능성이 높다는 관측이 나옵니다.

로봇 배터리의 기술적 과제

현재 대부분의 로봇은 전용 배터리가 없어 전동공구나 경량 전기이동수단용 배터리를 그대로 탑재하고 있습니다. 문제는 로봇의 비정형 구조 때문에 배터리 탑재 공간이 매우 제한적이라는 점입니다. 작은 셀을 넣으면 출력이 줄고, 큰 셀을 넣으면 공간이 부족합니다.

이 문제를 해결하려면 고에너지밀도 + 고출력 + 컴팩트 사이즈를 동시에 충족하는 배터리가 필요합니다. 삼성SDI가 강점을 가진 삼원계(NCA) 배터리가 유리한 이유이기도 합니다.

삼성SDI의 기술 경쟁력

탭리스 초고출력 원통형 배터리(SDI 25U-Power): CES 2026 최고 혁신상 수상. 기존 대비 출력 2배, 동일 출력 기준 무게 절반. 18650 규격 최초 탭리스 기술 적용
46시리즈(4680) 배터리: 기존 대비 에너지 밀도 약 30% 향상. 주요 자동차 고객사 NCA 46파이 원통형 수주 완료
전고체 배터리: 2027년 양산 목표. 에너지 용량 2만Wh 이상 가능해 로봇 8시간 연속 가동 실현

💡 삼성SDI의 전고체 배터리 양산 시점(2027년)은 SK온·LG에너지솔루션(2029~2030년)보다 최소 1~2년 앞서 있습니다. 로봇 배터리 선점에서 결정적 우위가 될 수 있습니다.

3. UAM·HAPS까지, 전고체 배터리로 여는 신시장

로봇에 이어 UAM·HAPS도 삼성SDI의 신규 타겟 시장입니다.

삼성SDI는 2026년 2월 실적 컨퍼런스콜에서 UAM(도심항공교통)과 HAPS(고고도 플랫폼 스테이션)를 직접 언급하며 사업 기회 확대를 공식화했습니다. 박종선 부사장은 "최고 수준의 안전성과 에너지 밀도가 반드시 요구되는 신규 애플리케이션에서 비즈니스 기회를 확대하고 있다"고 밝혔습니다.

UAM이 전고체 배터리를 필요로 하는 이유

하늘을 나는 기체이므로 폭발·화재 리스크가 제로에 가까워야 함
승객과 화물을 싣고 비행하려면 초고에너지밀도 필수
무겁고 부피가 큰 배터리는 비행 효율을 크게 떨어뜨림

전고체 배터리는 액체 전해질을 고체로 대체해 안전성을 극대화하면서 에너지 밀도도 대폭 높일 수 있어, UAM에 가장 적합한 차세대 배터리로 꼽힙니다.

전고체 배터리 시장 전망

SNS인사이더에 따르면 글로벌 전고체 배터리 시장은 2025년 약 2,430억원에서 2033년 4조 167억원으로 성장할 전망입니다. SNE리서치는 휴머노이드 로봇에서 전고체 배터리 탑재량이 2030년 0.04GWh에서 2040년 76.1GWh로 급증할 것으로 내다봤습니다.

삼성SDI는 2026년 내에 전고체 배터리 라인의 생산능력 확장 투자를 진행할 예정이며, BMW와 테스트 차량 개발 MOU도 체결한 상태입니다. 복수의 로봇 업체와도 전고체 배터리 협력 방안을 논의 중입니다.

⚠️ 전고체 배터리는 아직 양산 전 단계이며, 생산 단가가 높다는 단점이 있습니다. 중국 업체들도 공격적 투자로 개발 시점을 앞당기고 있어 기술 우위가 영원하지 않을 수 있습니다.