삼성SDI "전고체 프로토타입 샘플, 170도까지 전압하락 없어"(종합)

SNE리서치 세미나서 밝혀…"고객들, 각형 전고체 배터리 요구 많아"
LG엔솔 "셀·팩·BMS 유기적 관리…충전시간 8분으로 단축 목표"

(서울=연합뉴스) 임기창 기자 = 전고체 배터리(ASB) 분야에서 앞서고 있는 삼성SDI가 현재 개발 중인 전고체 샘플 전지의 온도 변화 안정성이 기존 리튬이온 배터리 대비 40도가량 우수한 것으로 나타났다는 테스트 결과를 공개했다.

전고체 배터리 기술 발표하는 고주영 삼성SDI 부사장 [촬영 임기창]

고주영 삼성SDI 부사장은 25일 에너지 전문 시장조사업체 SNE리서치 주최로 서울 강남구 한국과학기술회관에서 열린 '2024 넥스트 제너레이션 배터리 세미나(NGBS)'에서 전고체 전지 프로토타입 샘플로 온도 변화에 따른 안정성을 시험한 결과 이같이 확인됐다고 밝혔다.

전고체 배터리는 액체 전해질을 쓰는 기존 리튬이온 배터리와 달리 고체 전해질을 사용해 온도 변화에 따른 화재 위험이 매우 낮고, 에너지 밀도는 높여 전기차 주행거리를 늘릴 수 있다.

시험 결과 기존 리튬이온 배터리가 섭씨 130도 전후로 전압 하락 현상을 보인 반면, 삼성SDI의 전고체 샘플에서는 170∼180도 수준에서야 이 같은 증상이 나타났다.

이는 배터리 외장재가 고온에 반응하면서 생기는 문제로, 샘플은 편의상 파우치형으로 제작했지만 삼성SDI의 주력 폼팩터(형태)인 각형으로 제조하면 내구 온도를 더 높일 수 있다고 고 부사장은 설명했다.

고 부사장은 "고객들이 각형 전고체 배터리를 많이 요구하는 상황이어서 각형에 대해 검토하고 있다"며 "이달 초 '인터배터리 2024'에서 3개 고객사에 샘플을 제출했다고 했는데, 이후 샘플을 달라는 고객이 더 생겨 그들과도 이야기하고 있다"고 소개했다.

그는 전고체 배터리 소재 공급망에서 중국 등 해외 의존도를 낮추는 방향에 대해 "준비 과정에서는 당연히 우리나라 위주로 공급망을 꾸리고 의존도를 많이 낮추려고 노력하고 있다"고 했다.

이날 행사에는 삼성SDI, LG에너지솔루션을 비롯해 중국 CATL, 제너럴모터스(GM), 현대자동차 등 국내외 배터리 및 완성차업계 관계자들이 참석해 최근 트렌드와 기술 동향을 소개했다.

LG에너지솔루션은 배터리셀과 팩, 배터리 관리시스템(BMS)을 유기적으로 관리하는 기술을 개발 중이며, 이를 통해 배터리 충전에 걸리는 시간을 8분 수준까지 단축하겠다는 목표를 제시했다.

김석구 LG에너지솔루션 연구위원(상무)은 "휘발유차나 경유차에 주유하고 요금을 카드로 결제를 완료하는 데까지 5∼7분이 걸린다고 한다"며 "8분 정도면 '급속충전이 되지 않아 전기차를 못 산다'는 우려 부분은 해소할 수 있다는 판단에서 정한 목표"라고 설명했다.

김 연구위원은 LG에너지솔루션이 전고체 배터리와 더불어 차세대 전지로 리튬황배터리 개발에도 집중하고 있다면서 "리튬황배터리는 무게당 에너지 밀도가 월등하고 가격도 낮다"며 향후 성층권을 비행하는 고고도 무인기와 도심항공교통(UAM) 등을 주요 응용처로 보고 있다고 밝혔다.

초급속 충전기술 발표하는 김석구 LG에너지솔루션 연구위원 [촬영 임기창]

세계 1위 배터리 업체인 중국 CATL 측도 중국 전기차 시장 동향과 자사 기술 현황을 소개했다.

니 정 CATL 해외 총괄사장은 "기술은 국적으로 구분되는 것이 아니며 항상 새로운 생산성이 이전의 생산성을 대체할 것"이라며 "올해 2월 현재 중국의 전동화율은 전기차 보조금 없이도 이미 34%에 도달했다. 자동차 시장이 전기차의 우수성 때문에 이를 받아들이는 상황"이라고 말했다.

그는 6분 충전으로 400㎞를 주행할 수 있고, 영하 20도에서도 배터리 용량 20%에서 80%까지 30분 만에 충전 가능한 기술 등 CATL이 개발한 여러 기술을 소개하기도 했다.

이우성 현대차 배터리전략팀장은 배터리 무게와 전비를 고려할 때 향후 출시될 전기차 배터리의 평균 용량은 100킬로와트시(kWh) 전후가 될 것이라는 전망을 내놨다.

이 팀장은 "대형 스포츠유틸리티차(SUV)나 세단은 고객이 고성능과 긴 주행거리를 원하니 그보다 큰 용량을 탑재해 개발하려고 하지만, 그것도 120∼130kWh 수준에서 차량의 효율성을 높여 주행거리를 늘리는 쪽으로 가지 않을까 싶다"며 "일반적인 경우는 100kWh보다 조금 낮거나 높은 수준일 것"이라고 말했다.

마커스 맥나마라 GM 배터리·전동화 담당 디렉터는 LG에너지솔루션과의 미국 인플레이션 감축법(IRA)상 첨단 제조 생산 세액공제(AMPC) 배분에 관한 질문에 "구체적으로 답할 수는 없다"면서도 "GM에는 IRA 및 외국우려기업(FEOC) 문제를 전담하는 팀이 있고 LG에너지솔루션 측과 긴밀히 협의하고 있다"고 답했다.

pulse@yna.co.kr

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