전고체 배터리개발 누구랑 어디까지 해 봤니?

전기차용 전고체배터리 개발을 위해 NASA와 협력 중인 닛산 

 

미국 내에서도 테슬라 세미트럭의 화재로 인해 도로가 마비되는 해프닝이 있었습니다. 500도가 넘는 고온, 고열로 인해 차량 통제가 되어 많은 사람들이 불편을 겪어야 했고 이로 인해 미국 내에서도 전기차 배터리 화재에 대한 경각심이 더우 커진 상태입니다. 

 

한국과 마찬가지로 EV배터리 화재는 골칫덩이가 아닐 수 없습니다. 물론 지표상에 내연기관차량 화재보다 낮은 수치를 봉이더라도 그 파급력 면에서 월등하기에 걱정이 될 수밖에 없죠. 그래서 리튬이온 배터리의 화재안정성을 해결할 수 있는 전고체배터리에 대해 많은 관심이 쏠리고 있습니다. 

 

전고체 관련 특허는 단연 일본의 도요타에서 가장 많이 보유하고 있습니다. 오랜 기간 연구가 이루어졌기에 확보된 고급 특허들이 많이 있습니다. 또한 일본은 국가적으로 전고체에 대한 향후 영향력을 더욱 확보하기 위해 많은 지원을 아끼지 않고 있습니다. 

NASA와 협력을 통해 자동차용 전고체 배터리를 개발하기로 한 닛산

 

도요타의 경쟁사인 닛산도 전기차용 전고체배터리 개발을 위해 협력을 강화하고 있습니다. 충전속도와 화재안정성 측면 개선을 위해 닛산은 NASA와의 협력을 진행하겠다고 밝혔습니다. 

2024년 하반기 파이럿 라인을 구축하고 2028년 양산에 돌입한다는 계획입니다. 이미 삼성 SDI 'S-Line' 파일럿을 구축하고 2027년 양산하겠다고 발표한 로드맵과 일부 시기가 겹치는 것 같습니다. 

 

닛산이 NASA와 개발중인 전고체 배터리는 안정성이 우수하여 인체에 사용되는 보조기기에 우선 적용될 가능성이 높다고 합니다. 현재 사용되는 배터리 크기에 50%에 불과하고, 충전시간은 기존 수시간에서 단 15분 이내로 단축될 수 있다고 밝혔습니다. 

 

두 회사의 개발협력에 있어서 NASA는 다양한 재료의 테스트를 전담할 것으로 보입니다. NASA 역시도 같은 목표의 배터리가 필요하기 때문에 양사 간의 협력을 통해서 좋은 결과물을 얻을 것으로 기대하고 있습니다. 현재 '오리지널 소재정보학 플랫폼'이라는 데이터베이스를 이용하여 수십만 가지의 재료 중 최적화된 재료조합을 찾아내는 테스트를 진행하고 있다고 설명했습니다. 이를 통해 리튬과 코발트 등과 같은 희소금속을 대체할 수 있는 재료를 찾고, 더 우수한 효율을 얻을 수 있는 조합을 확보하는 것이 최대 목표입니다. 

 

닛산은 2010년부터 '리프' 모델을 출시하며 전세계적으로 50만 대이상을 판매하였지만 현재까지 화재 등과 같은 큰 사고에 대한 기록이 없었습니다. 

인터배터리 2023 유럽에 공개된 삼성SDI 전고체배터리

 

 

이처럼 전고체배터리는 EV가 다음 단계로 발전하기 위해서 필수적인 기술이라고 할 수 있습니다. 따라서 도요타, 닛산을 비롯 폭스바겐과 GM 등 글로벌 자동차 제조사들은 해당 기술의 확보를 위해 경쟁하고 있습니다. 최근에는 미국 GM과 일본 혼다가 차세대 전기차를 공동개발하는 등 업체 간의 전략적인 협력이 강화되는 추세입니다. 전고체배터리의 필요성이 날로 커지는 만큼 배터리업체와 자동차업체들 간의 협력과 더욱 중요해질 전망입니다. 

 

다만 배터리전문가들이 바라보는 입장에서 전고체 배터리의 사용화는 27년 이후가 될 전망입니다. 양산단계에 대한 기준을 어디로 볼 것인지에 따라 다르겠지만, 2030년 이전 일부 전기차에 전고체 배터리를 적용하는 것을 쉽지 않다는 의견입니다. 실제 전고체 배터리의 양산이 이루어지더라도 여전히 고가의 가격으로 2~3억대의 EV 차량이 아니라면 적용이 힘듭니다. 따라서 초기 양산된 전고체배터리는 도심항공교통(UAM)용 또는 인체용 등과 같은 고부가가치 아이템에 우선 적용되고, 2030년 이후 양산기술발전으로 단가 인하가 되면 일반 전기차에 적용될 것 같습니다.