가장 중요한 사항들
- 고체 배터리는 대규모 생산에 상당한 어려움이 있어 전기 자동차의 상용화가 지연되고 있으며, 향후 10년 안에 스마트폰이나 드론과 같은 특수 용도에 먼저 등장할 것으로 예상됩니다.
- LG에너지솔루션은 니켈과 코발트 의존도를 줄이기 위해 망간 함량이 높은 리튬이온(LMR) 배터리 개발에 주력하고 있으며, 이 배터리는 2028년부터 제너럴 모터스(GM)의 트럭과 대형 SUV에 탑재되어 400마일(약 644km) 이상의 주행거리를 제공할 예정이다.
- BYD와 CATL 같은 중국 기업들은 전고체 배터리에 대해 더욱 야심찬 계획을 추진하며 2027년까지 시범 프로그램을 목표로 하고 있는 반면, 다른 기업들은 에너지 저장 시스템용으로 나트륨 이온 배터리에 주목하고 있으며, 제너럴 모터스는 2020년대 말까지 이를 도입할 계획입니다.
한국의 배터리 대기업 LG에너지솔루션은 지난주 미시간주 랜싱에 있는 신규 배터리 공장에서 열린 기자 간담회에서 고체 배터리가 전기 자동차 에 널리 적용되기 전에 자동차 이외의 분야에서 더 광범위하게 상용화될 가능성이 높다고 밝혔습니다.
아마도 여러분은 시장 출시가 임박한 듯 보이지만 결국 실현되지 않는 고체 배터리를 탑재한 전기 자동차에 대한 기사에 지쳤을 것입니다. 하지만 스타트업과 기존 기업들이 이 기술에 투자하고 연구하는 것은 모두 사실입니다. 배터리 과학자들은 고체 배터리가 주행 거리를 크게 늘리고, 화재 위험을 없애기 위해 배터리의 열 특성을 개선하며, 놀라울 정도로 빠른 속도로 충전할 수 있게 해줄 것이라고 믿습니다.
하지만 LGES는 대규모 생산에 대한 우려를 다시 한번 제기하며, 이 분야에서 아직 진전이 없다고 지적했습니다. LGES 북미 지사장인 로버트 리는 "솔리드 스테이트 소자의 문제는 대규모 생산에 있다"고 말했습니다. 그는 또한 "솔리드 스테이트 소자는 에너지 밀도가 매우 높기 때문에 소형 폼팩터라면 대규모 생산이 가능하지만, 대형 폼팩터의 경우 대부분의 기업이 어려움을 겪고 있다"고 덧붙였습니다.
이씨는 전기 자동차가 고체 배터리의 첫 번째 대량 생산 적용 분야는 아닐 것이라고 생각한다고 말했다. 그는 "전기 자동차에 적용되기 10년 전에 스마트폰에서 먼저 볼 수 있을 것"이라며, "전기 자동차나 에너지 저장 시스템(ESS)에 적용하기 전에 먼저 틈새 시장에 적용될 것으로 예상한다"고 덧붙였다.
이러한 특수 용도에는 스마트폰, 드론, 그리고 초기에는 고성능 전기차 까지 포함될 수 있습니다 . 작년에 메르세데스-벤츠는 미국 스타트업 팩토리얼 에너지(Facorial Energy)의 반고체 배터리를 탑재한 EQS 콘셉트 세단으로 1회 충전으로 약 1200km(750마일)의 주행 거리를 달성했습니다. BMW 또한 콜로라도에 위치한 스타트업 솔리드 파워(Solid Power)의 완전 고체 배터리를 i7 콘셉트카에 장착했습니다. 스텔란티스(Stellantis)는 현재 닷지 차저 데이토나 EV에 반고체 배터리 팩을 테스트하고 있습니다. 우리는 이러한 배터리의 플러스 버전과 플러스 플러스 버전이 연구실에서 실제 테스트 단계로 넘어가는 것을 목격하고 있습니다.
중국에서는 고체 배터리 개발 일정과 속도가 훨씬 더 야심차고 공격적인 것으로 보입니다. BYD, CATL, Geely를 비롯한 여러 기업들이 2027년 시범 프로그램을 시작하기 위해 경쟁하고 있으며, 2020년대 말까지 더 광범위한 보급이 이루어질 가능성이 있습니다.
하지만 LGES는 현재의 리튬 이온 배터리 팩 기술 개발이 전기차의 주행 거리와 충전 성능 향상을 지속적으로 견인할 것이라고 밝혔습니다.
이 회사는 제너럴 모터스(GM)와 협력하여 리튬-망간 강화(LMR) 배터리를 개발하고 있습니다. 이 배터리는 채굴 비용이 많이 들고 환경에 악영향을 미치는 니켈과 코발트 사용량을 크게 줄이는 대신, 미국에서 가공 가능한 망간을 더 많이 사용합니다. GM은 2028년부터 자사의 트럭과 대형 SUV에 LMR 배터리를 탑재하여 400마일(약 640km) 이상의 주행 거리를 제공하면서도 가격은 저렴한 LFP 배터리와 비슷한 수준으로 유지할 것이라고 밝혔습니다.
한국의 배터리 제조업체는 더욱 발전된 리튬 이온 배터리와 나트륨 이온 전지를 포함한 다른 차세대 기술 개발에도 힘쓰고 있습니다.
LGES는 애리조나에 건설 중인 초대형 공장에서 전기차용 신형 46 시리즈 리튬 이온 배터리 셀 생산을 준비하고 있다 . LGES는 이 대용량 셀이 구조형 배터리 팩을 장착한 차세대 전기차에 더욱 적합하며, 향후 개발을 통해 10분 충전 시간 단축과 배터리 팩 안전성 향상이 가능할 것이라고 밝혔다.
LGES 버텍의 영업 및 마케팅 담당 부사장인 데본 윌슨은 "우리는 모든 선택지가 가능해지기를 바랄 뿐입니다."라고 말했습니다. 그는 또한 "우리는 다른 화학 물질도 계속해서 연구하고 있으며, 나트륨 이온은 우리에게 중요한 선택지입니다."라고 덧붙이며, 회사가 에너지 저장 시스템용 나트륨 이온 배터리 시범 프로그램을 개발 중이라고 밝혔습니다.
중국 배터리 대기업 CATL이 나트륨 이온 배터리 상용화에서 앞서 나가고 있지만, 미국도 따라잡고 있으며, 제너럴 모터스(GM) 또한 2030년대 말까지 에너지 저장(ESS) 시스템에 나트륨 이온 배터리를 도입할 계획을 발표했습니다.
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