LG엔솔, 배터리 중간단계 '모듈' 제거..무게 낮춰 CATL 넘는다

업계 최초 하이니켈 파우치 배터리에 CTP 공정 적용
공정 개선 통해 전비 경쟁력 강화..제조원가는 낮춰

[헤럴드경제=김지윤 기자] LG에너지솔루션이 업계 최초로 하이니켈 파우치형 배터리에 차세대 배터리 공정 ‘CTP’(Cell To Pack) 기술을 적용한다.

최승돈 LG에너지솔루션 자동차전지개발센터장 전무는 20일 서울 강남 과학기술회관에서 열린 이차전지 컨퍼런스 ‘KABC 2022’에서 이 같은 계획을 밝혔다.

통상 전기차에 장착되는 배터리는 셀→모듈→팩 단위로 구성된다. 모듈은 셀 10~20개를 묶어 셀을 보호하고 전압과 용량을 키우는 역할을 한다. 또 모듈 8~40개를 묶어 최종적인 배터리 팩을 만든다.

LG에너지솔루션이 적용하기로 한 CTP 공정은 중간단계인 모듈을 제거하는 고도화 공정 기술이다.

모듈이 생략된 CTP는 모듈이 차지해온 공간만큼 더 많은 배터리를 장착할 수 있다. 또 배터리 생산 과정에서 공정 단계가 축소되고, 사용 부품도 줄어 비용 절감 효과가 크다.

그동안 CTP 기술은 글로벌 배터리 업계의 공통된 과제로 꼽혀왔다. 세계 최대 배터리 기업인 중국 CATL 역시 CTP 기술 상용화에 집중하고 있다.

CATL이 주로 생산하는 리튬·인산·철(LFP) 배터리의 경우 삼원계 배터리 대비 원가가 14％ 정도 저렴하지만 에너지 밀도가 낮아 주행거리가 짧고 무게가 무겁다는 단점이 있는데 CTP 기술은 이를 보완할 수 있는 해결책으로 불린다.

실제 CATL은 3월 중국 전기차 포럼에서 CTP 기술이 적용된 신제품 ‘기린 배터리’를 2023년 양산하겠단 계획을 내놓기도 했다.

LG에너지솔루션은 니켈 비중이 60％ 이상인 하이니켈 파우치형 배터리에 CTP 공정을 업계에서 처음으로 적용, 시장 경쟁력을 높인다는 계획이다.

니켈·코발트·망간(NCM) 등 삼원계 배터리는 통상 LFP 배터리보다 더 가볍고 효율이 높은데, CTP 공정을 적용하면 무게를 더 낮출 수 있어 전비 경쟁력을 보다 강화할 수 있을 것으로 예상된다.

배터리 업계 관계자는 “삼원계 양극재에서 에너지 밀도를 결정하는 니켈은 98％ 함량이 기술적 최대치라는 점을 감안할 때 에너지 밀도 향상으로 삼원계 배터리 셀 가격을 낮추는 데에는 한계가 있다”며 “공정 개선을 통해 제조원가를 낮추기 위한 노력이 반드시 필요한 시점에서 CTP 파우치형 배터리 적용은 LG에너지솔루션 경쟁력 강화의 큰 축이 될 것”이라고 말했다.

한편 삼성SDI 중대형전지사업부 전략마케팅팀 김도완 그룹장은 이날 행사에서 에너지저장장치(ESS) 전략을 소개했다. 김 그룹장은 “삼성SDI는 초고출력, 장수명(10년 이상) 및 시스템 안전성을 한층 강화하고 있다”며 “이를 통해 ESS 시장에서의 기술 리더십을 지속적으로 제고해 나가겠다”고 강조했다.

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