[카&테크]리튬인산철(LFP) 배터리

GS글로벌과 비야디(BYD)가 공동개발한 1톤 스마트 전기트럭 티포케이(T4K) 론칭 쇼케이스가지난 6일 서울 중구 크레스트 72에서 열렸다. 티포케이는 LFP 배터리를 처음 적용한 전기트럭이다.

전기차 전동화 전환 과정에서 중요한 것이 배터리 기술이다. 배터리 기술 차이에 따라 전기차 경쟁력 차이가 발생하기 때문이다. 전기차에 배터리가 각양각색인 것처럼 리튬인산철(LFP) 기반 보급형 배터리, 니켈 기반 고성능 배터리 사용에 따라 결과는 크게 달라진다.

BYD 블레이드 배터리를 탑재한 전기차 한

GS글로벌은 중국 전기차 업체 비야디(BYD)와 손잡고 전기트럭에 처음 LFP 배터리를 적용했다. 2020년 전기버스에 LFP 배터리를 장착한 BYD는 최근 국내 출시한 전기트럭에 리튬인산철(LFP)계 신제품 '블레이드 배터리'를 탑재해 시선을 끌었다. BYD는 니켈, 코발트 등을 혼합한 복합 산화물 대신 인산철 산화물을 사용해 배터리 가격은 절감하고 안전성을 강화했다. BYD는 배터리 설계 기술로 장주행 배터리를 만들었다.

블레이드 배터리는 칼날(블레이드)처럼 얇고 긴 길이의 셀을 여러개 넣는 형태로 제작됐다. 단일 셀을 배터리팩에 더 많이 넣는 방식이다. 팩 공간을 최대한 활용해 배터리 에너지 밀도를 올려서 전기차 주행 거리를 올리는 것이다. 류쉐량 BYD 아태자동차판매사업부 총경리는 1톤 전기 트럭 행사에서 “블레이드 배터리는 니켈 배터리 대비 안전하고 높은 에너지 밀도를 자랑한다”고 설명했다. 세부 에너지 밀도는 확인되지 않았지만 kg당 82Wh 배터리는 환경부 기준 상온 246km, 저온 209km를 주행할 수 있다. 배터리 용량을 최대 두 배 이상인 145Wh로 올리면 전기차 주행거리는 최대 600km로 높일 수 있다고 BYD는 설명했다.

BYD는 LFP 배터리 성능을 고도화하기 위해 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 앞으로 배터리셀에서 모듈, 팩으로 이어지는 과정을 거치지 않고 셀을 팩(셀투팩·CTP)에 넣는 방식을 고도화할 예정이다. CTP는 고성능 LFP 배터리를 만드는 차세대 설계 기술로 자리 잡고 있으며 BYD, CATL 등 중국 LFP 제조업체들이 적극 도입하고 있다.

BYD 전기버스 eBUS-12 .

아울러 BYD는 자동차에 배터리셀을 바로 탑재하는 셀투섀시(CTC) 기술도 선보일 계획이다. CTC는 셀을 팩이 아닌 차의 골격 역할을 하는 차대(섀시)에 넣는 방식이다. BYD는 CTC 적용 시 전기차용 배터리 기준으로 에너지 밀도를 니켈 배터리의 약 80% 수준까지 끌어올릴 수 있다고 설명했다.

BYD는 세계 1위 전기차 업체를 목표로 LFP 배터리 생산능력을 끌어올리고 있다. BYD는 중국 저장성 등 20개 이상 배터리 공장을 가동하고 있다. LFP 생산능력을 285기가와트시(GWh)에서 내년에는 445GWh로 확장할 계획이다. 445GWh는 전기차 2000만대 이상 생산할 수 있는 수준이다.

BYD는 중국 배터리 전문 업체 CATL과 더불어 공격적인 LFP 생산능력 확대, 납품 실적 확보 등을 이어가 있다. 글로벌 LFP 배터리 업계에서 세계 1~5위 기업의 생산능력 계획을 살펴보면 올해 LFP 1위 업체인 CATL과 2위인 BYD는 2025년에도 1위와 2위를 유지할 전망이다.

BYD는 1월부터 일본에서 전기차 판매를 시작했다.

김지웅기자 jw0316@etnews.com