중국의 배터리 업체 CATL(宁德时代)이 초고밀도 배터리를 개발했다고 밝혔다. 자동차를 넘어 항공기까지 사용할 수 있을 것이라고 밝혀 눈길을 끌고 있다.

CATL이 개발한 초고밀도 배터리는 kg당 에너지 밀도가 500Wh에 달한다. 현재 CATL이 양산을 시작한 최신 3세대 셀-투-팩(Cell-to-pack, CTP) 배터리의 에너지 밀도는 255Wh/kg 수준. 2배 수준의 높은 에너지 밀도에 해당한다. 또, 테슬라가 개발한 신형 4680 배터리(296Wh/kg)의 1.5배에 이른다.

CATL에 따르면 CTP 3.0 배터리는 140kWh 배터리 기준으로 최대 1000km 주행이 가능하다. 단순 계산에 따르면 이번에 개발된 배터리를 이용할 경우 같은 용량에서 2000km 주행도 가능하다는 것을 뜻한다.

현재 쓰이는 삼원계 배터리가 300Wh/kg를 넘지 못하고 있고 일반적인 인산철(LFP) 배터리가 150Wh/kg 전후 밀도를 갖는다는 점을 생각하면 500Wh/km의 에너지 밀도는 인상적인 수준에 해당한다.

CATL은 이러한 에너지 밀도를 달성할 수 있었던 요인으로 마이크론 수준의 자체 즉응형 그물 구조를 만들어내는 전해질 기술 덕분에 높은 에너지 밀도와 안정성을 달성할 수 있었다고 밝혔다. 여기에 특수 제작된 양극제와 분리막 등을 활용해 안전하면서 우수한 충전 및 방전 성능을 발휘할 수 있을 것이라고 강조했다.

다만 이번에 발표된 새로운 배터리는 자동차보다 항공기 분야에 사용될 예정이다. CATL은 이번 배터리 개발이 "유인 항공기의 전동화에 새로운 비전을 열었다"며 유인 항공기의 동력원으로 사용될 가능성을 시사했다. 또, CATL은 현재 민간용 전동 유인 항공기 합동 개발 프로젝트에 참여하고 있다면서 "전동화가 지상에서 하늘까지 진행된다는 것은 항공기가 더욱 친환경적이고 스마트화한다는 의미"라고 밝혔다.

물론 이 배터리가 대량생산이 이뤄져도 현재의 항공기를 대체하긴 힘들다는 분석이다. 현재보다 수배 이상의 에너지 밀도를 갖추면서 무게가 줄어들어야 장거리 비행이 가능할 뿐만 아니라 화재 위험으로부터 안전성능을 인정받아야 하는 과정도 남았기 때문이다.

그간 세계 시장에서 인산철(LFP) 배터리를 주력으로 하는 CTAL의 제품은 가격 경쟁력이 우수하지만 에너지 밀도가 낮아 주로 보급형 전기차에 많이 쓰였다. 하지만 최근 미국과 유럽 등 해외 시장 진출을 확대하면서 니켈·코발트·망간(NCM)을 양극재로 쓰는 삼원계 배터리로도 사업 영역을 빠르게 확대하면서 가격 경쟁력과 기술 우위를 함께 추구하는 방향으로 전략을 조정하고 있다.

오토뷰 | 김선웅 기자 (startmotor@autoview.co.kr)