SK이노, 2025년 '파우치형 NCM 94% 배터리' 내놓는다

니켈 최고 함량 전기차 배터리 개발
에너지 밀도 높여 주행거리 극대화
분리막 조절 기술로 안전성도 확보

문승욱 산업통상자원부 장관(가운데)과 지동섭 SK이노베이션 배터리 사업대표(오른쪽)가 9일 서울 강남구 코엑스에서 열리는 국내 최대 배터리 산업 전시회 인터배터리 SK이노베이션 전시 부스를 살펴보고 있다<사진=SK이노베이션>

SK이노베이션이 오는 2025년 순수 니켈 94% 니켈·코발트·망간(NCM) 배터리를 개발 완료한다. 이 배터리는 파우치형 배터리로 니켈 최고 함량의 양극재를 적용한 전기차 배터리다. SK이노베이션은 NCM구반반에 이어 파우치 제조 기술과 분리막 안전성 강화 기술을 더해 전기차 배터리 시장을 개척하고 있다.

SK이노베이션은 최근 서울 코엑스에서 열린 '인터배터리 2021'에서 2025년 니켈 94% NCM 배터리를 개발할 계획이라고 밝혔다.

니켈 함량을 높이면 에너지 성능을 올릴 수 있어 NCM 94% 배터리는 성능면에서 최고 강점이 있다. SK이노베이션은 전기차 주행 가능 거리를 극대화한 NCM 94% 배터리를 순수 전기차에 적용하는 것을 목표로 하고 있다.

SK이노베이션 NCM 94% 배터리는 파우치 배터리로 개발 중인 것으로 알려졌다. SK이노베이션은 시장 수요에 맞춰 하이니켈 배터리 내 양극재를 혼합해 사용했다. 하이니켈 NCM811(니켈 80%·코발트 10%·망간 10%) 배터리 양극재에 NCM523(니켈 50%·코발트 20%·망간 30%)과 NCM622(니켈 60%·코발트 20%·망간 20%)를 섞었다. 글로벌 완성차 업체들이 출시한 전기차 주행 거리에 맞춰 혼합 방식의 배터리를 개발·공급했다.

인터배터리 전시회에서 SK이노베이션 모델이 SK이노베이션 NCM구반반 배터리를 들고 포즈를 취하고 있다

SK이노베이션은 올해 니켈 90% NCM구반반을 순수 파우치 배터리로 적용하는 데 성공했다. NCM 배터리로 니켈 90% 기술을 구현한 건 SK이노베이션이 처음이다. SK이노베이션은 에코프로비엠 NCM 90% 양극재를 채택해 이를 전기차 배터리에 적용하는 데 성공, 올해 하반기 포드 F-150에 본격 공급할 계획이다.

파우치 배터리는 에너지 밀도가 높아 주행 거리를 늘리는 데 유리하다. 그러나 리튬이온의 움직임이 활발해 화학적으로 불안정해지는 문제가 발생해 니켈 비중을 늘리는데 고도의 기술력이 요구된다. NCM 배터리로 니켈 함량을 올리며 주행성능 강화와 안전성 문제를 해결하는 건 업계의 최대 화두다.

이존하 SK이노베이션 배터리개발센터장

SK이노베이션은 안전성 문제를 해결하기 위해 배터리 소재 내재화를 강화하고 있다. 얇고 튼튼한 분리막을 공급하는 자회사 SK아이이테크놀로지를 통해 기술개발을 지속하고 있다. 지금까지 SK아이이테크놀로지가 납품한 분리막이 적용된 배터리에서 단 한 건의 화재도 발생하지 않았다.

SK아이이테크놀로지는 분리막 두께를 균일하고 정교하게 원하는 대로 조절할 수 있는 '축차연신', 미세한 세라믹 돌가루를 분리막에 얇게 펴바르는 세라믹코팅분리막(CCS) 기술로 화재를 막아준다.

SK이노베이션은 안전성 강화를 위한 지그재그 폴딩 기법도 사용 중이다. 양극과 음극 사이를 분리막이 끊이지 않고 한 번에 감싸는 방식으로 화재 가능성을 더욱 낮췄다.

이존하 SK이노베이션 배터리개발 센터장은 “에너지 밀도를 확보하고 급속충전 성능을 높이는 것에 이어 향후 배터리 경쟁은 안전성이 중심이 될 것으로 본다”라며 “SK이노베이션은 이미 확보한 독보적인 안전성 기술력에 새로운 열확산 안전성 기술을 더해 향후 배터리 시장을 선도할 것”이라고 말했다.

문승욱 산업통상자원부 장관(왼쪽 네번째)과 지동섭 SK이노베이션 배터리 사업대표(왼쪽 다섯번째) 등이 인터배터리 SK이노베이션 전시 부스를 살펴보고 기념사진을 찍고 있다.

김지웅기자 jw0316@etnews.com