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LFP 이제 양산하는데...中, 소듐배터리 출시 예고에 韓 설왕설래

세계 최대 배터리 제조사인 중국 CATL이 리튬인산철(LFP)에 준하는 에너지 밀도의 소듐(나트륨)이온 배터리 출시를 예고하면서 업계 관심이 집중되고 있다. 소듐이온 배터리는 판가도 LFP 대비 10~20% 낮게 형성될 것으로 관측된다. 화재 안전성, 저온 환경에서의 성능 보호도 우세하다. 장기적으로 중저가 전기차 배터리 시장에서도 승산이 있다는 전망이다. 현재 대세인 LFP 배터리 시장에 뒤늦게 진입하려는 국내 기업들에겐 또 다른 경쟁 변수로 평가된다. 국내 기업들은 빨라도 올해 말에야 전기차용 LFP 배터리를 공급할 계획이다. 수 년을 투자해 LFP 배터리 양산을 준비해왔는데, 시장 흐름이 다시 소듐이온 배터리로 급변할 가능성이 대두된 것이다. 30일 업계에선 이와 관련 다양한 의견이 제기되고 있다. "전기차 시장 경쟁력 충분"vs"LFP 성능 우세 이어질 것" 우선 CATL의 신제품을 시작으로, 소듐이온 배터리가 저가 전기차 시장에 보급될 것이란 관측이 나왔다. 배터리 업계 전문가는 “소듐이온 배터리로 CATL이 발표한 kg당 175Wh 정도의 에너지 밀도 구현은 충분히 가능하다고 봤기 때문에 내용에 과장은 없어 보인다”며 “저가 전기차용 배터리 시장에선 충분히 LFP의 경쟁 상대가 될 것”이라고 평가했다. 새로운 형태의 배터리가 등장하는 것인 만큼 소재 공급망의 안정성도 관건이다. 이에 대해서도 중국 내에선 충분히 준비가 됐을 것으로 분석했다. 이 관계자는 “중국 내에선 이미 CATL뿐 아니라 ESS, 전기차 등에 소듐이온 배터리를 접목한 사례가 있다”며 “중국 내로 한정해서 본다면 양극재, 음극재, 전해질 등 필요한 소재 공급망도 갖춰져 있는 상황”이라고 분석했다. 전기차 시장은 현재 초기 보급 단계를 지나 가격 경쟁력을 중심으로 경쟁하는 구도다. 전기차 OEM들이 특히 개발도상국 시장을 염두해 가격이 저렴한 소듐이온 배터리에 주목할 것이란 전망도 나온다. 배터리 업계 관계자는 “브랜드 가치 보호를 고려하는 OEM이라면 가성비 대명사인 소듐 배터리 탑재 차량만을 내세우긴 어려울 것”이라고 예상했다. 최근 국내에서 화재가 발생한 벤츠 전기차 배터리가 비주류 업체인 파라시스로 밝혀져 여론 역풍에 부딪힌 점을 거론했다. 향후 배터리 제조사와 성능이 전기차의 브랜드 가치를 상당히 좌우할 것이란 관점이다. 그러면서 “저가 모델을 요구하는 인도, 파키스탄, 방글라데시 등 시장에선 주행거리가 다소 부족하더라도 가격을 더 낮출 수 있는 소듐이온 배터리 기반 전기차 수요가 활성화될 것”이라며 “장기적으로 배터리 조성에 따른 소구 대상도 세분화될 것”이라고 점쳤다. 소듐이온 배터리가 LFP 배터리만큼 폭넓게 보급되긴 어려울 것이란 의견도 있다. 배터리 수명이나 에너지 밀도 경쟁에서 열세 등이 한계로 꼽혔다. LFP 또한 기술 혁신이 지속되는 만큼 상대적인 성능 우위를 가져갈 것이란 전망이다. 업계 다른 전문가는 “소듐이온 배터리는 ESS나 초소형 EV 등 제한적인 사용처를 확보할 것”이라며, 성능 한계가 여전히 존재한다고 봤다. 이어 “소듐이 리튬이온 배터리 대비 전압이 낮아 상대적으로 안전하지만 화재 가능성이 0%는 아니다”라고 말했다. LFP 한참 늦은 韓, 소듐 배터리도 뒤쫓는 입장 국내 배터리 기업들도 소듐이온 배터리 연구개발(R&D)를 병행하고 있다. 다만 아직은 R&D 단계로, 상용화를 적극 추진하는 기업은 없다. 배터리셀 기업들이 양산을 계획하지 않고 있는 만큼 소재 단에서도 공급망이 사실상 부재한 상황이다. CATL의 소듐이온 배터리가 득세할 경우 결국 LFP 배터리 시장을 진입하는 우리나라 업계에 불리하게 작용할 수 있다는 지적이 나온다. 배터리 업계 전문가는 “소듐이온 배터리 에너지 밀도는 kg당 200Wh 선까지도 향상될 수 있을 것”이라며 “우리나라 기업들이 LFP도 발등에 불 떨어진 상황에서 준비하고 있는데 CATL이 한 발 앞서 소듐이온 배터리를 출시하게 됐다”고 우려했다. 지난 21일 CATL은 자체 행사 '테크데이'에서 2세대 소듐이온 배터리를 공개하고 전기트럭용 제품은 6월, 전기승용차용 제품은 12월께 출시한다고 밝혔다. 배터리 에너지 밀도는 kg당 175Wh로 밝혔다. 1회 충전 시 주행거리는 500km, 충전 지원 횟수는 1만회 이상이라고 소개했다. 특히 영하 40도에서도 사용 가능 전력의 90%를 유지하는 등 성능 저하가 미미했다. LFP 배터리의 경우 삼원계 배터리 대비 에너지 밀도가 낮은 편인데, 영하의 저온 환경에선 배터리 성능이 더욱 저하된다는 점이 한계로 지적돼왔다. 이와 달리 소듐이온 배터리는 혹한에서도 주행거리 확보 및 배터리 충전 측면에서 애로사항을 덜어낼 수 있다.

2025.04.30 10:25김윤희

한·미 2028년까지 차세대 원자로(SFR) 개발 착수

우리나라가 미국과 선잡고, 차세대 소형 원자로인 소듐냉각고속로(SFR) 개발에 나선다. 한국원자력연구원은 미국 에너지부(DOE) 산하 아르곤국립연구소(ANL)와 '소듐냉각고속로(SFR) 선진 모델링·시뮬레이션 및 검증 분야 핵심기술개발'사업을 공동으로 수행하기로 했다고 27일 밝혔다. SFR는 물이 아닌 액체 소듐(나트륨)을 냉각재로 사용하는 원자로 노형이다. 열효율이 좋고, 안정성도 뛰어나, 차세대 원자로의 대표 주자 중 하나로 꼽힌다. 우리는 SFR 원자로 내부의 현상을 정밀하게 분석·검증할 수 있는 실험 인프라(STELLA)를 보유하고 있다. 상세한 열유동 데이터를 확보한 상태다. '스텔라(STELLA)'는 소듐 열유동 종합효과 시험시설이다. SFR의 사고 상황을 모의하고 안전성을 입증하는데 쓰인다. 미국은 세계 최고 수준의 선진 모델링·시뮬레이션 기술을 보유하고 있다. 그러나 상세한 SFR 열유동 데이터가 부족한 상황이다. 향후 3년간 진행할 이번 연구에서는 원자력연은 '스텔라'에서 확보한 원자로 내부 거동 데이터를 상호 검증하고 이를 기반으로 SFR의 안전성을 평가할 수 있는 선진 모델링 및 시뮬레이션을 구축할 계획이다. 조진영 선진원자로연구소장은 "미국과의 협력을 통해서 SFR 기반 소형모듈원자로(SMR) 개발을 가속화하기 위한 중요한 계기를 마련한 셈"이라며 " 미국의 원자력 연구기관과 공동연구를 지속적으로 확대, SMR 분야 경쟁력을 확보해 나갈 계획"이라고 말했다.

2025.04.27 12:30박희범

CATL, 올해 '나트륨' 전기차 배터리 출시…"영하 40도서도 사용"

세계 최대 배터리 기업인 중국 CATL이 전기차용 나트륨 배터리 신제품을 올해 출시한다. 영하 40도의 저온 환경에서도 성능을 거의 유지하는 등 기존 리튬이온 배터리의 단점도 극복했다고 강조했다. CNEV포스트 등 외신에 따르면 21일(현지시간) CATL은 중국 상하이에서 개최한 '테크데이' 행사에서 나트륨(소듐)이온 배터리 '나스트라'를 공개하고 전기승용차용 제품과 전기트럭용 제품을 각각 오는 12월과 6월 출시할 계획이라고 발표했다. 전기승용차용 배터리의 에너지 밀도는 리튬인산철(LFP)와 유사한 수준인 kg당 175Wh로, 일반적인 나트륨이온 배터리의 성능 한계를 극복했다는 평가다. CATL이 지난 2021년 7월 출시한 1세대 나트륨이온 배터리의 경우 kg당 160Wh의 에너지 밀도를 지원했다. 1회 충전 시 주행거리는 500km로 1만회 이상 충전이 가능하다고 소개했다. 전기 트럭용 배터리는 수명 8년 이상에 총 수명 주기 비용을 61% 절감했다고 밝혔다. CATL은 나트륨이온 배터리가 영하 40도에서 상온 70도까지 환경에서 사용할 수 있다고 강조했다. 영하 40도에서도 사용 가능 전력의 90%를 유지하는 등 성능 저하가 거의 나타나지 않았다는 것이다. 배터리 잔량 10%일 때에도 영하 40도 환경에서 전력 저하가 크지 않았다고 했다. 이날 회사는 1회 충전 시 주행거리 800km까지 달리는 LFP 전기차 배터리 '쉔싱 수퍼패스트 차징' 2세대 제품도 공개했다. 쉔싱 2세대는 배터리 잔량 5%에서 80%까지 충전하기까지 15분이 소요된다. 영하 10도의 저온 환경에서도 이같은 성능을 유지한다. 초당 주행거리 2.5km를 충전하는 셈이다. 충전 속도는 12C, 충전 전력은 1.3MW까지 지원하는데 MW급 충전소 이용 시 5분 충전에 주행 거리를 520km까지 확보할 수 있다. 또한 저충전 상태에서도 에너지 출력 830kW를 유지한다고 밝혔다. CATL은 2023년 8월 1세대 쉔싱을 출시하고 1년 8개월만에 2세대 쉔싱을 출시했다. 1세대 쉔싱의 경우 충전 속도 4C를 지원하고, 10분 충전에 주행거리 400km를 확보할 수 있었다. 이날 CATL은 LFP와 니켈코발트망간(NCM) 배터리팩을 결합한 제품 '프리보이 듀얼 파워 배터리'도 선보였다. 이 제품은 배터리팩 하나는 일상 주행, 다른 하나는 장거리 주행 시 사용되는 식으로 작동한다. CATL은 이 배터리에 자체 형성(self-forming) 음극 기술을 접목해 에너지 밀도를 60% 높였고, 이에 따라 충전 당 주행거리 1천500km 이상을 지원할 수 있다고 소개했다. 충전 속도는 12C, 충전 전력 1MW 이상을 지원하며 배터리 잔량이 20% 수준으로 낮아져도 600kW 이상의 전력을 출력할 수 있다고 밝혔다. 프리보이 듀얼 파워 배터리 출시 시점은 밝히지 않았다.

2025.04.22 09:47김윤희

에코프로 "중저가 양극재 '삼원계·LFP' 기술력 모두 확보"

중저가 전기차 수요가 급증하면서 핵심 부품인 배터리도 가격 경쟁력이 최대 화두로 자리잡은 상황이다. 국내 양극재 기업 에코프로는 중저가 제품인 고전압 미드니켈과 리튬인산철(LFP) 기술력을 모두 확보했다고 자신했다. 현재 배터리 시장은 고성능에 특화된 니켈 포함 삼원계 배터리와, 가격경쟁력에 강점을 지닌 LFP 배터리로 양분돼 있는 구도다. 삼원계 배터리 중에선 니켈 함량을 줄이고 전압을 높여 성능과 원가 절감을 모색한 고전압 미드니켈 배터리가 중저가 제품으로 개발되고 있다. 양제헌 에코프로 이사는 11일 서울 양재 엘타워에서 개최된 'NGBS 세미나'에서 차세대 양극재 연구개발(R&D) 현황을 공유했다. 고전압 미드니켈 양극재, 양산이 관건…경쟁사 대비 생산성 2배 고전압 미드니켈 양극재는 니켈을 60~70% 가량 포함하면서 충전 전얍을 4.4~4.45V 수준으로 설정한 제품이다. 니켈이 80%대 후반 이상으로 투입되는 하이니켈 제품 대비 원가를 낮출 수 있고, 전압을 높임에 따라 에너지 밀도도 증가하게 된다. 우리나라 배터리 산업계가 그 동안 삼원계 배터리 위주로 성장해온 만큼, 중저가 시장에서 고전압 미드니켈이 성공하는 것이 유리하다는 진단이다. 그러나 LFP 시장에서도 약점인 에너지 밀도를 개선한 리튬망간인산철(LMFP) 등 다양한 조성의 배터리가 개발되면서 양 진영 간 경쟁이 지속되고 있다고 봤다. 그럼에도 국내 배터리 기업들은 LFP 시장에 우선 뛰어들고 있다. 고전압 미드니켈 배터티 양산 기술이 완성되지 않은 탓이다. 양제헌 이사는 “고전압 미드니켈에 주목한 이유가 하이니켈 대비 원가를 절감하기 위해서인데, 생산성이 다소 떨어지는 상황이라 결과적으로 원가 차이가 별로 나지 않는다는 이야기가 많다”고 설명했다. 이에 대한 해결책으로, 양극재를 도가니에 담아 소성하는 공정의 효율을 극대화하는 방안이 모색되고 있다. 양 이사는 에코프로가 이에 대한 기술 우위를 갖췄다고 언급했다. 양 이사는 “도가니에 담긴 양극재 전체에 열을 고르게 전달해 전체 양극재 특성이 일정해지도록 맞추는 것이 핵심 기술”이라며 “에코프로는 이 측면에서 중국 경쟁 기업 대비해서도 압도적인 기술로 생산성을 극대화할 수 있어 라인 당 생산성을 1.5~2배 수준으로 낼 수 있다”고 강조했다. "中과 견줄 LFP '무전구체' 양극재 개발" LFP 배터리 시장은 중국 산업계를 중심으로 성장했는데, 우리나라 기업들이 후발 주자로 진출을 앞두고 있다. 에코프로는 공정 단축 및 환경오염 물질 배출 방지 등 이점을 보유한 '무전구체' 방식으로 LFP 양극재를 개발 중이다. 이에 대해 양 이사는 “황과 합성하는 과정에서 발생하는 폐수 문제를 근절하는 공법”이라며 “중국 내 경쟁력을 갖춘 양극재와 비교했을 때 제품 성능이 보다 우월한 부분도 있고, 좀더 개선해야 될 부분도 있었지만 많이 쫓아온 편”이라고 했다. 중국 기업에 준하는 LFP 양극재 기술력을 갖췄다는 것이다. 다만 “정부 보조금이나 환경 규제에 따르는 비용 등 외적인 요인은 중국과 우리나라가 차이가 날 수밖에 없다”며 “저희로선 추가 비용이 들 수밖에 없기 때문에, 똑같은 가격으로 제품을 만들 순 없지만 더 뛰어난 제품은 만들 수 있다”고 강조했다. 업계에선 고전압 미드니켈과 LFP 외 원가가 저렴한 나트륨(소듐)이온 배터리도 중저가 제품으로서 잠재력을 주목한다. 특히 저온에 취약한 LFP와 달리 소듐이온 배터리는 저온 환경에서도 성능이 안정적으로 유지된다는 장점을 갖췄다. 양 이사는 소듐이온 배터리 양극재 기술력도 어느 정도 확보했지만, 본격적으로 시장이 성장하기에는 인프라가 부족한 상황이라고 소개했다. 양 이사는 “LFP에 준하는 수준의 에너지 밀도를 구현하는 기술은 확보했고, 중국에선 배터리 수명을 크게 개선한 것으로 안다”면서도 “양극재는 기술 개발 진도가 많이 나간 편인데, 이에 최적화된 전해질과 음극재가 뒷받침돼야 하는 상황”이라고 덧붙였다.

2025.04.11 17:37김윤희

가볍고 성능 높인 차세대 배터리 온다…LG엔솔, 개발 박차

LG에너지솔루션이 에너지 용량과 출력, 무게, 원가 등에서 현 리튬이온 배터리 성능을 한 단계 뛰어넘는 차세대 배터리 개발에 집중하고 있다. 손권남 LG에너지솔루션 차세대전지 부문 담당은 10일 서울 양재 엘타워에서 개최된 'NGBS 세미나'에서 연구개발(R&D) 동향을 공유했다. 전고체 배터리, 리튬황 배터리, 소듐이온 배터리 등을 차세대 배터리로 언급했다. “전고체 핵심 '고체 전해질' 이온전도도 업계 최고 수준 확인” 배터리 업계는 에너지 밀도와 출력 및 안정성 등에서 리튬이온 배터리를 크게 뛰어넘는 전고체 배터리의 상용화 추진 상황에 주목하고 있다. 전고체 배터리는 우수한 성능 때문에 '꿈의 배터리'로 기대를 받았지만 기술적 난이도가 높아 수십 년간 상용화에 이르지 못했다. 그러나 최근 기업들이 수 년 내 상용화를 계획하는 등 전고체 배터리의 등장이 머지 않았다는 전망이 힘을 얻고 있다. LG에너지솔루션도 황화물계 전고체 배터리를 오는 2030년까지 상용화할 계획이다. 전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용한다. 손권남 담당은 이를 위해 여러 소재 혁신이 필요한 상황이라고 언급했다. 이런 혁신 기술 중 하나로, 양극과 고체 전해질 간 계면을 보호하는 코팅 물질을 새로 개발했다고 밝혔다. 손권남 담당은 “기존 레퍼런스 물질을 사용한 배터리보다 수명과 에너지 출력 등에서 더 우수한 성능을 보이는 것을 확인했다”고 첨언했다. 고체 전해질의 낮은 이온 전도도도 기술적 난제 중 하나다. 이온 전도도가 높아야 에너지 출력과 충전 성능을 높일 수 있다. LG에너지솔루션은 손 담당은 “자체 개발한 아지로다이트 계열 황화물계 고체 전해질의 이온 전도도가 세계 최고 수준인 것을 내부적으로 확인했다”고 밝혔다. 반면 아직 극복해야 할 기술 난제도 상당하다. 손 담당은 “현 리튬이온 배터리 대비 10배 높은 수준의 가압 공정이 필요하고, 황화물계 고체 전해질이 수분에 매우 취약하기 때문에 가공비를 낮추고 소재 안정성을 높이기 위해선 내수분성을 개선하는 소재 혁신이 필요한 상황”이라고 설명했다. LG에너지솔루션은 고전압을 구현하는 데 특화된 배터리 구조인 '바이폴라'를 반고체 및 전고체 배터리에 구현하기 위한 R&D를 추진 중이다. 손 담당은 “전자의 이동 경로가 매우 짧아지면서 급속 충전이나 방전 시 발열 관리에 유리할 것으로 보고 있다”며 “대면적화하면 부품 수도 50% 수준까지 줄일 수 있어 배터리 팩 내 공간 활용률을 높일 수 있고, 전기차에 적용하면 주행 거리와 가격 경쟁력을 높일 수 있을 것”이라고 소개했다. 전기차 외 고전압을 요구하는 ESS나 전기선박에도 활용될 수 있을 것이라고 전망했다. “리튬황 배터리, kg당 500kWh 구현"…소듐이온 배터리 조기 출시 시사 LG에너지솔루션은 리튬이온 배터리 무게 대비 에너지 밀도가 1.5배 높은 리튬황 배터리도 2027년 상용화 목표로 개발하고 있다. 손 담당은 “kg당 400~600kWh의 에너지 밀도를 구현할 수 있을 것으로 보고 있고, 500kWh 수준까지는 개발 가능한 단계”라며, “황이 매우 저렴하기 때문에 하이니켈 리튬이온 배터리 대비 원가를 30~50% 절감할 수 있다”고 강조했다. 손 담당은 무게가 가볍다는 특성상 도심항공교통(UAM) 등 항공 분야에 우선 공급될 것으로 전망했다. 손 담당은 “리튬황 배터리 구현을 위한 양극재를 개발했고, 고안정성과 고출력을 내기 위한 전해질 기술도 자체적으로 보유하고 있다”고 소개했다. 현재는 리튬이 비교적 낮은 가격에 거래되고 있지만, 모빌리티 부문에서 전동화가 상당 수준으로 진행되면 수요 대비 공급이 부족해질 전망이다. 업계에선 보급형 리튬이온 배터리를 대체할 배터리로 소듐(나트륨)이온 배터리 연구도 활발히 진행되고 있다. LG에너지솔루션도 그 중 하나다. 손 담당은 “소듐은 메탈 중 두 번째로 매장량이 많다”며 “이런 풍부한 자원을 토대로 지속 가능성 관점에서 가격 경쟁력을 갖출 수 있는 소듐이온 배터리 개발이 필요하다”고 설명했다. 소듐이온 배터리는 원재료가 저렴할 뿐 아니라 충격에도 매우 안전하고, 저온 환경에서도 성능이 잘 유지될 뿐 아니라 열 폭주에 따른 화재 위험으로부터 안전한 것으로 평가된다. 그러나 낮은 에너지 밀도가 단점으로 꼽힌다. 시장에 다수 보급된 LFP 배터리 대비 규모의 경제가 형성되지 않아 현 시점에선 가격 경쟁력도 LFP 배터리에 비해 밀린다. 손 담당은 “고용량 양극재로 소듐이온 배터리 에너지 밀도를 높이는 연구를 진행하고 있다”며 “또 하나의 방법으로 저희가 타사 대비 기술력이 우수한 건식 공정도 접목해 비용을 더욱 절감하려 한다”고 언급했다. 이어 “원통형 배터리로 구현하기 어려운 전고체 배터리와 달리, 폼팩터를 다양하게 접목할 수 있는 것도 소듐이온 배터리의 장점”이라며 “기존 리튬이온 배터리 공정 라인을 100% 활용할 수 있다”고 했다. 소듐이온 배터리의 경우 다른 차세대 배터리보다 조기에 시장 출시가 이뤄질 것으로 내다봤다. 손 담당은 “무정전 전원 장치(UPS) 등 고출력을 요하는 시장에 조기 출시하려고 최선을 하고 있다”고 말했다.

2025.04.10 15:15김윤희

LG엔솔, '46파이·미드니켈·ESS' 배터리 신제품 공개

LG에너지솔루션은 5일 국내 최대 배터리 산업 전문 전시회 '인터배터리 2025'에 참가해 혁신 기술을 공개했다고 밝혔다. LG에너지솔루션 부스 중앙에선 '인터배터리 어워즈' 수상작 '원통형 46시리즈(지름 46mm) 배터리와 CAS(Cell Array Structure) 기술이 소개됐다. LG에너지솔루션의 원통형 46시리즈 배터리는 기존 2170 배터리보다 최소 5배 이상의 에너지 밀도를 제공하며 차세대 배터리 기술을 적용해 에너지 효율성도 높였다. 특히 고효율의 환기 방향 제어 기술로 안전성도 강화했다. CAS 기술은 46시리즈 배터리의 성능을 극대화하고 안전성을 강화하는 배터리 팩 솔루션이다. 고도화된 냉각 효율과 열 폭주 방지 성능을 제공하며 구조 강성을 강화하고 팩·모듈 조립 시 발생할 수 있는 뒤틀림을 방지한다. 셀을 수직 또는 수평 모든 방향으로 유연하게 적층할 수 있어 다양한 형태의 배터리 팩 설계도 가능하다. 파우치형 리튬인산철(LFP) 셀투팩(CTP) 셀 유닛과 고전압 미드니켈 배터리도 전시된다. CTP는 기존 MTP(Module-to-Pack) 방식 대비 부품 수를 줄여 공정 간소화 및 팩 단위 에너지 밀도 극대화 등 장점이 있다. 고전압 미드니켈 셀은 전압 범위를 4.4V까지 확대해 에너지를 높이고 단가를 낮춘 제품으로 연내 양산될 전망이다. 앱테라 모터스의 태양광 3륜 차량과 포르쉐 타이칸 터보 모델도 전시됐다. 두 모델 모두 LG에너지솔루션 배터리가 탑재됐다. 앱테라 모터스 차량은 한 번 충전으로 최대 643km를 주행할 수 있다. 친환경 신재생 에너지원을 사용하기 때문에 운영 비용 절감 효과도 크다. 고성능 전기 스포츠카인 포르쉐 타이칸 터보는 LG에너지솔루션의 하이니켈 양극재, 실리콘 음극재가 적용된 파우치형 배터리가 장착됐다.최대 505km의 주행거리를 자랑하며 800V DC 기반 10~80%를 18분 내에 충전할 수 있다. 전기차 외 로봇, 선박, UAM, 인공위성 등 다양한 배터리 애플리케이션과, 내달 양산을 앞둔 에너지저장장치(ESS)용 2세대 JF2 셀이 장착된 전력망용 시스템 JF2 DC-링크 등도 전시됐다. AVEL의 재생 에너지 전력망 통합 관리 사업과 사내 독립 기업인 쿠루의 전기 이륜차용 배터리 교환 스테이션(BSS) 사업도 선보였다. 이번 전시회에서는 LG에너지솔루션 원통형 배터리가 탑재된 네이버랩스의 자율주행 서비스 로봇 '루키'도 전시됐다. LG에너지솔루션의 배터리 기술과 네이버랩스의 인공지능(AI)·클라우드·로봇 기술이 결합돼 장애물을 인식하고 커피나 택배 등의 물품을 안전하게 배송할 수 있다. LG에너지솔루션은 배터리 제조뿐만 아닌 관리, 차세대 전지 등 다양한 미래 기술을 선보였다. 이번 인터배터리 어워즈 수상작 중 하나인 비라이프케어는 배터리 상태를 진단하고, 운행 및 충전 습관에 대한 맞춤형 가이드를 제공해 배터리의 올바른 사용과 관리를 돕는 서비스다. 소듐이온·바이폴라 배터리도 최초로 공개했다. 소듐이온 배터리는 리튬 대비 원료가 풍부하고 가격이 저렴해 가격 경쟁력이 높으며, 저온 환경에서도 안정적인 성능을 발휘해 극한 기후에서도 안정적 작동이 가능하다는 장점이 있다. 알루미늄을 양극·음극 집전체로 활용하는 등 원가 절감 효과와, 지속가능성 면에서도 이상적으로 평가받고 있다. 바이폴라 배터리는 기존 배터리 구조 대비 전류 전달 경로를 최적화해 내부 저항을 줄이고 출력과 에너지 밀도를 향상시킨 차세대 배터리 기술이다. 바이폴라 구조는 전극과 전극 사이에 직접 연결된 설계로 전류 이동 거리를 단축, 내부 저항을 크게 감소시켜 고출력 특성을 구현한다. 이는 차세대 전기차 및 산업용 배터리 시장을 겨냥한 기술로 주목받고 있다. 지속가능성 존에서는 배터리 순환 생태계를 비롯해 100% 리사이클링으로 만든 코발트 양극재와 폐분리막을 활용해 소형 크로스백과 파우치 등을 만든 제품을 선보였다. LG에너지솔루션 관계자는 “이번 전시회를 통해 LG에너지솔루션의 도전과 혁신을 바탕으로 최고의 배터리 기술을 선보였다”며 “고객 가치 실현과 지속 가능한 미래를 위해 앞으로도 업계의 기대를 뛰어넘는 기술을 개발해 나갈 것”이라고 밝혔다.

2025.03.05 12:56김윤희

美, '차세대 배터리' 선점 야심…나트륨·플로우 개발 지원

미국이 나트륨이온 배터리, 플로우 배터리 등 차세대 배터리 연구개발(R&D) 투자를 지속하고 있다. 장기적으로 자국 산업을 육성해 에너지 안보를 갖추고, 산업 혁신을 주도해 일자리 창출도 유도하겠다는 목표다. 일렉티브 등 외신에 따르면 최근 미국 에너지부(DOE)는 차세대 배터리 국내 제조를 위한 재료, 공정, 기계 및 장비의 발전을 위해 11개 프로젝트에 2천500만 달러(약 370억원)를 투자한다고 발표했다. 차세대 배터리 지원 대상에는 나트륨이온 배터리, 플로우 배터리, 나노 필름 등이 포함됐다. 나트륨이온 배터리의 경우 지속적인 저비용 대량 생산을 위한 공정 개발에 초점을 뒀다. 미국 배터리 기업인 AM배터리가 280만 달러, 아르곤 국립 연구소가 150만 달러, 미국 재생에너지 기업 클린리퍼블릭이 200만원을 투자받는다. 아르곤 국립 연구소는 나트륨이온 배터리 개발 연구소 컨소시엄 주도 기관으로, 지난달 DOE에서 5천만 달러(약 740억원)을 투자받기도 했다. 플로우 배터리는 분리막 설계와 제조, 플로우 배터리 생산 규모 확대와 비용 절감을 위한 시스템 개발이 R&D 목표다. 미국 플로우 배터리 전문 기업 퀴노에너지가 260만 달러, 글로벌 화학·소재 기업 아케마가 150만 달러, 오하이오주 소재 애크런 대학교가 160만 달러를 받게 된다. 지난달 애크런 대학교는 다 쓴 전기차 배터리팩을 매립하기 전 플라스틱과 폴리머를 제거하는 프로젝트로 DOE에서 200만 달러를 투자받았다. 나노 필름은 확장 가능한 제조 공정과 장비 개발을 목표로 한다. 메릴랜드주 메릴랜드 대학교가 260만 달러, 일리노이 공과대학이 260만 달러를 투자받는다. 메릴랜드 대학교의 경우 지난해 DOE로부터 전고체 배터리의 성능 고도화 연구에 480만 달러를 투자받은 바 있다. 배터리 생산을 위한 스마트 제조 플랫폼 개발도 지원한다. 미국 배터리 기업인 차지CCCV와 아메리칸리튬에너지, 배터리 검사 기업 타이탄어드밴스드에너지솔루션즈에 각각 260만 달러를 투자한다. DOE는 지난 9월에도 배터리 및 소재 관련 국내 산업 육성을 위해 25개 프로젝트에 30억 달러(약 4조 4천억원)을 투자한다고 발표했다. DOE는 “배터리는 에너지 경제성을 높이고 미국의 전반적인 에너지 안보와 독립성을 향상시킬 차세대 기술의 핵심 요소”라며 “그리드 스토리지 혁신은 가정과 기업의 복원력, 운송 부문의 전기화, 국내 산업 제조 부문 성공에 기여할 것”이라고 설명했다. 제니퍼 M. 그랜홀름 DOE 장관은 “미국은 지난 수십 년 동안 배터리 혁신의 선두주자였으며, 바이든-해리스 행정부 하에서 우리는 이런 추진력을 다음 세대로 이어갈 수 있는 기반을 구축했다"며 “발표된 프로젝트는 이런 성공을 바탕으로 국가 안보를 강화하는 동시에 향후 수십 년 동안 미국 근로자에게 일자리를 제공할 것”이라고 말했다.

2024.12.29 09:55김윤희

'나트륨 배터리' 전기차 성큼…"1~2년 내 LFP 성능 제칠 것"

[뮌헨(독일)=김윤희 기자] "나트륨 배터리 관련해 국내 자동차 OEM과 올초부터 긴밀히 논의하고 있습니다." 이동욱 에코프로비엠 미래기술담당장 이사는 19일 독일 뮌헨에서 개최된 배터리 산업 전시회 '인터배터리 유럽'에서 이같이 말했다. 에코프로비엠은 하이니켈 삼원계 배터리 위주로 사업을 키워온 양극재 전문 기업으로, 지난해 삼원계 배터리 시장 점유율 1위를 기록하는 등 업계에서 입지를 다져왔다. 상대적으로 에너지 밀도가 높은 삼원계 배터리 양극재 분야에서 경쟁력을 입증했지만, 그 외 리튬인산철(LFP) 등 다양한 배터리에 적합한 양극재 개발 역량을 갖추고 있다고 강조했다. 나트륨 배터리 양극재도 그 일환이다. 이동욱 이사는 "차세대 제품으로 리튬이 들어가지 않는 나트륨 배터리 양극재를 개발 중"이라며 "1~2년 내에 LFP 양극재에 준하는 성능을 구현할 것"이라고 전망했다. 에코프로비엠이 나트륨 배터리 양극재를 주목한 이유는 다양하다. 우선 현재 전기차에 두루 보급되는 리튬이온 배터리의 경우, 리튬이 희귀한 광물로 취급되는 만큼 수요가 늘수록 광물 가격과 연동되는 배터리 가격도 올라갈 수밖에 없다. 반면 나트륨은 매장량이 풍부해 가격에 이점이 있다. 리튬 가격이 고점 대비 상당히 하락한 현재 기준으로도 나트륨 배터리의 가격 경쟁력이 LFP 배터리보다 우수하다는 설명이다. 안전성도 LFP 배터리보다 앞선다. 여기에 더해 리튬이온 배터리는 -20도 이하 저온에서 성능이 3분의 1까지도 줄어드는 반면, 나트륨 배터리는 저온에서도 비교적 안정적으로 성능을 유지할 수 있다. 이 이사는 "중국에서 출시되는 나트륨 배터리 전기차의 주행거리가 250km로, 다소 짧다고 느낄 수도 있다"며 "리튬이온 배터리 기반 전기차는 주행 거리가 400km로 나오지만, 낮은 온도인 환경에선 300km 수준으로 성능이 저하된다"고 첨언했다. 이런 특성을 고려할 때 개발도상국 시장, 전동화 수단 중에선 전기 바이크 등에 접목하기 유리한 제품이라는 평가다. LFP 배터리와 마찬가지로 에너지저장장치(ESS)용 배터리로도 적합성을 인정받아 여러 기업과 논의를 진행 중이라고 밝혔다. 나트륨 배터리는 중국 기업들이 선제적으로 기술 개발을 추진 중인데, 에코프로비엠은 중국 기업 제품보다 에너지 밀도가 높은 양극재를 개발했다. 이는 회사가 일찍이 기술 개발에 나서 경쟁력을 확보했기 때문이다. 이 이사는 "중국에 시장을 내준 LFP의 전철을 밟지 않기 위해 나트륨 배터리 양극재를 2년 전부터 개발했다"며 "중국 업체 제품들보다 에너지 밀도와 수명 등에서 더 뛰어난 성능을 보이고 있다"고 설명했다. 다만 현재 배터리 시장 주류 제품이 리튬이온 배터리이고, 나트륨 배터리 활용 사례가 많지 않아 공급처 확대가 수월하지 않다며 아쉬움을 표했다. 국내 배터리 3사도 나트륨 배터리를 생산하지 않고 있다. 나트륨 배터리 양극재 외에도 에코프로비엠은 LFP 배터리 양극재도 내년부터 양산한다는 계획이다. 이 이사는 "국내 업계는 원래 LFP 시장에 관심이 없었지만, 미국 인플레이션감축법(IRA)으로 중국 기업의 진출이 제한되면서 공략 가능한 수요가 생긴 것이 시장에 뛰어든 배경"이라고 했다. 이 이사는 "하이엔드 양극재부터 로우엔드 양극재까지 모두 개발하고 있다"며 "이런 포트폴리오를 가진 회사는 저희가 유일하다"고 강조했다.

2024.06.20 09:47김윤희

과기정통부·산업부, "9년간 2조 5천 억 들여 차세대 원자로 상용화 나선다"

상용화를 전제로 향후 9년 간 2조 5천 억원이 투입되는 한국형 차세대 원자로 기술개발 및 실증 프로그램(K-ARDP)'이 추진된다.근래들어 대단위 R&D 및 상용화에 조 단위로 예산을 쏟아 붓기는 이번이 처음이다. 과학기술정보통신부(과기정통부)는 4일 국가과학기술자문회의 제8회 심의회의를 개최했다. 이 회의에서는 '차세대 원자력 확보를 위한 기술개발 및 실증 추진방안'이 심의·의결됐다. 이 실증 추진안에 따르면 과기정통부와 산업통상자원부는 차세대 원자로 설계역량을 보유한 민간기업 2개 육성(2030년 대까지)과 신속 상용화를 위해 민-관 합동으로 차세대 원자로 기술개발 및 실증까지 지원하는 프로그램이다. 예산 투입 규모는 오는 2026년부터 2034년까지 총 2조 4천810억 원이다. 국비 1조6천490억 원, 민간에서 8천320억 원을 투입한다. 예산 지원은 단기 실증 유형과 중장기 전략 유형으로 나눠 지원한다. 고온가스로 소듐냉각고속로 4~5년 내 실증 단기 실증 유형은 4~5년 내 실증로 건설 허가 신청이 가능한 노형이 대상이다. 고온가스로(HTGR), 소듐냉각고속로(SFR) 등이 이에 해당한다. 1딘계에서는 이들 2개 노형에 대한 기본설계(4년)를 완료할 때까지 3천 60억 원을 투입한다. 2단계에서 실증 및 상용화 가능성을 평가해 1개 노형을 대상으로 1조 5천 억원을 집중 지원할 계획이다. 중장기 전략 유형은 기본설계 완료까지 6~9년 소요되는 노형이다. 용융염원자로(MSR), 히트파이프 원자로(HPR) 등이 대상이다. 이들 원자로에는 1단계에서 1천410억원, 2단계에서 총 3천600억 원을 투입한다. 또 실증 신속화를 위해 향후 9년간 단기 및 중장기 유형 공통 기술 개발 및 성능 시험 검증에 1천710억 원을 투입한다. 이와 함께 과기정통부는 연내 차세대 원자력 기술개발 및 실증 로드맵을 수립할 계획이다. "(가칭))i-SMR 홀딩스 등 사업화 기관 설립" 혁신형 소형모듈원자로(i-SMR) 핵심기술을 신속히 확보해 내년까지 표준설계를 완료하고 2030년대 글로벌 SMR 시장진입을 목표로 국내·외 사업화를 준비해 나갈 계획이다. 이를 위해 (가칭)i-SMR 홀딩스 등 사업화 기관 설립, 지식재산권 관리방안 등 사업화 기반을 선제적으로 마련한다는 복안이다. 기술개발과 동시에 새로운 기술에 대한 안전규제체계도 마련한다. SMR 규제연구 추진단을 꾸려 검증 및 평가 기술을 확보해 나갈 계획이다. 이외에 과기정통부는 연말까지 '차세대 원자로 연구조합'을 설립, 민간주도 상용화에 드라이브를 걸 계획이다. 또 차세대 원자력 분야 연구 및 산업 인력 수요·공급 전망을 바탕으로 하반기에 '차세대 원자력 인력양성 추진계획'을 마련하고 전문인력 양성센터 확대 등을 추진해 나간다. 이종호 과기정통부 장관은 "민간이 주도적으로 독자 원자로 설계, 기자재 공급, 제작 및 시공, 국내·외 사업화를 추진하는 등 민간 영역이 크게 확장될 것"이라며 "차세대 원자력을 통한 전력공급뿐 아니라, 열 공급, 수소 생산, 신재생에너지 연계, 해양·우주 등 다양한 부문에서 신산업을 창출할 수 있을 것"으로 기대했다.

2024.06.04 17:01박희범

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