세계 1위 전기차 배터리업체인 중국CATL이 깜짝 놀랄만한 2차전지를 출시했다. 한 번 충전으로 주행 가능한 거리가 무려 1000km가 넘는다. CATL은 지난달 3세대 CTP전지‘기린(Qilin)’을 발표했다. 체적 이용효율이 72%, 에너지밀도가 255Wh/kg로 현재 선보인 2차전지 가운데 신기록이다. 주행거리가 1000km를 넘는 것이 특징으로 내년 양산을 시작한다.

배터리 기린의 구조는 내부 크로스 빔, 액체 냉각 플레이트 및 열 패드가 다기능 탄성 중간층으로 통합되어 있다. 중간층에 마이크로 브릿지 접속 장치가 내장돼 셀 내의 변화에 유연하게 대응할 수 있어 배터리 신뢰성 또한 높아졌다. 셀과 다기능 탄성 중간층으로 구성된 에너지 유닛은 수직 방향(구동 방향은 수평 방향)으로 보다 안정된 내하중 구조를 구축하여 배터리의 내진동성과 내충격성을 향상시켰다.

CATL은 정확한 컴퓨팅 기능과AI 시뮬레이션 기능을 활용한 독창적인 바텀 셰어링 설계를 도입했다. 구조 보호, 고전압 연결, 열폭주 보호 벤트 등의 구성 요소를 스마트하게 배치했다. 그 결과 배터리 용량을 6%나 증가시키면서도 동시에 배터리 안전성 테스트에서 국가 규격 기준을 통과했다.

또한 기린 전지는 세계 최초로 대표면 셀 냉각 기술(large-surface cell cooling technology)을 사용해 인접한 셀 사이에 액체 냉각 기능 부품을 배치, 열전달 면적을 4배로 늘리고 열 제어 시간은 기존 배터리의 절반으로 단축했다. 5분만에 핫스타트가 가능하고 10분만에 10%에서 80%까지 충전할 수 있는 급속 충전을 지원한다. 극단적인 상황에서는 셀이 빠르게 냉각되어 셀 사이의 비정상적인 열전도를 방지 할 수도 있다. 덧붙여 화학적 시스템의 경우 열안정성과 열안전성을 실현하고 있어 에너지 밀도가 비교적 높은 재료와도 호환이 가능하다.

이상의 기술 혁신에 의해 기린 전지는, 삼원계 리튬 전지의 에너지 밀도를 255Wh/kg으로, 인산철 리튬 전지의 에너지 밀도를 160Wh/kg으로 향상시켰다. 동일한 화학시스템과 동일한 팩 사이즈의 테슬라가 개발중인 4680 배터리보다 전력을 13% 올려 항속거리·급속충전·안전성·기대수명·효율·저온성능을 전체적으로 개선했다.

전기차 보급이 늘어나면서 주행거리를 늘릴 수 있는 신형 배터리 개발 경쟁이 치열해지고 있다. 세계 1위 업체인 CATL은 다양한 라이벌 기업과 경쟁하고 있다. 중국에서 큰 인기를 끌고 있는 전기차 1위 업체인 BYD와 Gotion High tech 이외에도 비상장 기업인 SVOLT Energy, 만향 그룹 산하의 만향123, 스테인리스 대기업인 청산공가집단 산하의 REPT, 신완다전기 산하의 신완다전기차배터리 등의 신흥 기업이 있다. 중국 외에는 세계2위인 한국의 LG에너지솔루션, SK온 등이 있고 일본 파나소닉도 CATL의 강력한 라이벌이다. 전기차 배터리를 둘러싼 치열한 경쟁에서 CATL의 기린 전지는 글로벌 업계의 주목을 끌어 있다. 양산에 들어가 내년 하반기에는 전기차에 탑재돼 이후 내구성과 안정성에 대한 기대가 모아지고 있다.

조희정 에디터 hj.cho@carguy.kr