전고체 배터리 상용화 시기가 앞 당겨질까. 대부분 2030년을 목표로 하고 있는데 일부 업체가 2028년으로 앞 당기고 있다. 닛산 자동차가 차세대 전기차에 탑재될 것으로 기대되는 전고체 배터리의 프로토타입을 통해 현재 배터리의 두 배에 달하는 순항 거리를 기대할 수 있는 성능을 달성했다고 발표했다. 2028년 실용화를 목표로 개발이 진행 중인 이 차세대 배터리는 단위 부피당 용량이 현재 리튬 이온 배터리의 2배가 되어, 동일 크기의 배터리를 장착할 경우 전기차의 주행 거리가 2배로 늘어난다. 또한 고전력 충전에도 견딜 수 있어 충전 시간을 3분의 1로 단축할 수 있다.
전고체 배터리는 기존 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용하여 예상치 못한 부반응을 방지하고 고온 작동에 견딜 수 있으며, 사용 재료의 자유도가 높아 성능 향상에 유리하다. 닛산은 협력 중인 미국 스타트업 리캡(Recap Technologies)의 전극 제조 기술을 활용하여 이 목표 성능을 달성했다고 밝혔다.
닛산은 전극 중 양극 재료에 활물질의 표면을 덮지 않아 이온 이동을 효율화하는 섬유 바인더(접착 재료)를 사용했다. 이를 위해서는 건식 전극이라는 고난이도 제조 방법이 필요했는데, 닛산은 리캡의 기술을 활용하여 고품질 전극 제조에 성공했다. 건식 전극은 생산 과정에서 건조 과정이 필요 없어 비용 절감에도 유리하다고 강조했다.
닛산은 1월부터 시범 생산 라인을 운영하고 있으며, 셀이 아닌 전체 배터리 생산을 위한 양산 기술 확립을 목표로 하고 있다고 밝혔다. 킬로와트시당 75달러라는 저렴한 비용 목표를 달성한다면, 2030년 글로벌 배터리 팩 평균 가격보다 24% 낮은 수준으로 전기차 시장의 판도를 바꿀 수 있다고 덧붙였다.
전고체 배터리 개발은 현재 일본이 주도하고 있다. 토요타 자동차는 2027회계연도에 양산을 시작할 예정이며, 이데미츠 고산과 고체 전해질 양산 기술 개발 및 공급 네트워크 구축을 위해 협력하고 있다. 혼다 또한 430억 엔을 투자하여 2020년대 후반 양산을 목표로 생산 라인을 도입했다. 한편, 해외 기업들도 맹렬히 추진 중인데, 독일
폭스바겐 계열 배터리 제조사와 제휴한 미국 퀀텀 스케이프는 2026년에 연간 생산량 5GWh 양산을 시작하며, 중국의 주요 국영 자동차 회사 상하자동차그룹도 2026년에 양산을 시작할 예정이라고 밝힌 바 있다. 문제는 양산 기술에서 수율을 얼마나 높일 수 있느냐가 관건이다.
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