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[비바100] 전기차 시대 이끌 핵심은 ‘배터리’…그 기술력은?

[테크리포트]

입력 2022-05-30 07:10 | 신문게재 2022-05-30 12면

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전 세계적으로 친환경 바람이 거세게 불면서 내연기관 자동차 시대가 서서히 저물고 있다. 대신 그 자리를 전기차(배터리+플러그인 하이브리드)가 빠르게 채워 나가는 중이다. 실제 국제에너지기구(IEA)와 한국자동차산업협회 등에 따르면 작년 글로벌 시장에서 판매된 전기차는 총 640만대였다. 이는 1년 전인 2020년(약 310만대)와 비교해 108% 증가한 수치다. 올해는 작년보다 60% 넘게 증가한 1050만대가 팔릴 것으로 추정된다. 전체 자동차에서 전기차가 차지하는 비중을 뜻하는 ‘전기차 침투율’도 가파른 상승세를 보이고 있다. 에너지 전문 시장조사기관인 SNE리서치에 따르면, 글로벌 전기차 침투율은 2020년 4%에서 작년 9%로 2배 넘게 올랐다. 이 추세대로라면 올해는 12%, 2025년에는 25%, 2030년에는 57%까지 상승할 것으로 점쳐진다. 2030년 팔리는 전체 자동차 9611만대 중 전기차가 5489만대로 내연기관차(4123만대 예상)의 판매량을 앞지를 거라는 얘기다.
사진=CATL 홈페이지
(사진=CATL 홈페이지)

 

이처럼 전기차 시대가 성큼 다가오면서 배터리(이차전지)의 중요성도 날로 높아지고 있다. ‘전기차의 경쟁력은 배터리의 성능과 가격에 달렸다’고 할 정도로 배터리는 전기차의 핵심 부품이다. 전기차 전체 가격에서 40~50%를 차지한다. 전문가들도 하나같이 “충전 시간과 용량, 안전성 등 전기차 배터리 기술이 획기적으로 발전해야 전기차도 성공한다“고 입을 모은다.

그렇다면 배터리 기술력은 어디까지 왔을까. 전기차용 배터리는 단연코 동북아시아 지역을 빼놓고 얘기할 수 없다. 우리나라(LG에너지솔루션, SK온, 삼성SDI)와 중국(CATL, BYD, CALB, 궈쉬안, SVOLT, EVE), 일본(파나소닉) 업체들이 글로벌 톱10을 이루고 있다. 그 중에서도 LG에너지솔루션과 SK온, 삼성SDI 등 국내 배터리 3사가 높은 기술력을 인정받으며 글로벌 시장을 선도하고 있다.

지난 3월 서울 강남구 코엑스에서 열린 ‘인터배터리 2022’가 전세계적으로 주목을 받은 이유이기도 하다. 배터리의 미래를 미리 엿볼 수 있는 기회의 장이기 때문이다. ‘인터배터리’는 산업통상자원부가 주최하고 한국전지산업협회(KBIA)가 주관하는 국내 최대 배터리 전시회로, 전세계 배터리의 현재와 미래, 전기차 등 배터리의 모든 것을 한눈에 만나볼 수 있다. 10회째를 맞은 올해는 LG에너지솔루션과 삼성SDI, SK온 등 국내 배터리 3사뿐 아니라 현대자동차와 기아 등 완성차 업체, 배터리 핵심 소재기업인 포스코케미칼과 고려아연 등 총 300여개 기업들이 참여해 다양한 배터리 신제품과 신기술을 선보였다. 특히 LG에너지솔루션과 SK온, 삼성SDI 등 국내 배터리 3사가 마련한 부스가 바이어와 관람객들의 눈길을 사로잡았다. ‘꿈의 배터리’로 불리는 전고체 배터리의 기술 역량과 이른바 ‘바스(BaaS)’ 사업에 대한 의지를 확인할 수 있어서다. BaaS 사업은 사용 중 배터리의 관리와 잔량 측정, 수리, 렌탈 그리고 폐배터리의 재활용·재사용 등 배터리 전 생애 관리를 포괄하는 서비스 사업을 말한다. 향후 전기차 시장이 커질수록 함께 성장할 분야로 평가 받는다.
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‘일상 속 에너지’(Energy Everywhere)‘를 주제로 전시관 일부를 집·쇼핑·캠핑 공간 등과 같은 모습으로 꾸민 LG에너지솔루션은 부스 중앙에 자사 니켈·코발트·망간·알루미늄(NCMA) 4원계 배터리를 탑재한 제너럴모터스(GM)의 픽업 전기 트럭 ‘허머’를 선보였다. NCMA 배터리는 니켈, 코발트, 망간을 원료로 제조하던 기존 3원계 리튬이온 배터리에서 알루미늄을 추가한 배터리로, 니켈 함량을 높여 배터리 수명과 출력을 개선하고, 코발트 함량은 줄여 제조 원가를 절감하기 위해 개발했다. LG에너지솔루션은 니켈 함량을 85%까지 늘렸고, 코발트 함량은 5% 이하로 줄이면서 줄어든 코발트 함량만큼 비교적 저렴한 원료인 알루미늄을 추가했다. 양산을 시작한 것은 올해 초부터다. 향후 양산을 목표로 개발 중인 배터리도 소개됐다. LG에너지솔루션은 기존 리튬이온 배터리 원료를 황탄소 복합체와 리튬 메탈 등으로 대체한 리튬황 배터리, 전해질을 고체 원료로 대체한 전고체 배터리를 개발 중이다. 아울러 기존 대비 에너지 밀도가 16%, 주행거리가 20% 이상 향상되는 롱셀(Long Cell) 등 차별화된 소재 및 공정 혁신 기술력도 함께 전시했다

삼성SDI는 ’PRiMX로 만들어가는 우리의 빛나는 미래‘라는 주제 아래 배터리 기술력과 독자 브랜드 PRiMX를 공개했다. PRiMX는 삼성SDI가 작년 말 업계 최초로 론칭한 배터리 브랜드로, ’최고 품질의 배터리로 고객에게 최상의 경험을 선사한다’는 삼성SDI 고유의 아이덴티티를 담았다. 핵심 키워드는 △최고 안전성 품질 △초격차 고에너지 기술 △초고속 충전 및 초장수명 기술 등 3가지로 국내에는 처음 선보인다.

SK온은 ‘파워 온’을 주제로 전원(on) 버튼을 형상한 전시관을 마련해 최신 기술력이 집약된 NCM9 배터리를 전시했다. SK온의 NCM9 배터리는 현존 리튬이온 배터리 가운데 성능과 안정성을 모두 갖춘 배터리라는 평가를 받는다. 올해 생산을 시작한 NCM9 배터리는 양극재 내 니켈 함량이 90%에 달해 에너지 효율성이 더 올라갈 전망이다.

SK온은 아울러 양극과 음극의 접촉을 차단하는 프리미엄 분리막과 분리막을 쌓는 기술인 Z-폴딩 기법을 영상을 통해 소개하며 단 한건의 화재가 발생하지 않은 안전성을 강조했다. 현재 SK온 배터리는 페라리 SF90 스파이더를 비롯해 현대차, 벤츠 등 다양한 파트너사들의 전기차에 탑재되고 있다.

한편, 국내 배터리 3사는 적게는 100조원에서 많게는 400조원이 훌쩍 넘는 모기업의 대규모 투자 계획 속에 글로벌 경쟁력 강화와 기술력 확보에 적극 나설 계획이다.

박기태 기자 parkea11@viva100.com

 

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