중국 배터리 제조사 히나의 상용 나트륨이온 배터리가 테슬라의 프리미엄 리튬이온 셀과 비교해 제조 품질과 내부 설계 구조 측면에서 대등한 수준에 도달했다는 독립적인 해체 분석 결과가 발표됐다.

독일 아헨 공과대학교 연구진은 국제 학술지 셀 리포트 물리과학에 게재한 논문에서 히나의 원통형 나트륨이온 셀 120개를 분석한 결과 셀 간 저항 편차가 단 5.3%에 불과했다고 밝혔다. 이는 고도로 통제된 성숙한 대량 생산 라인에서만 나올 수 있는 수치로, 최고급 리튬이온 셀의 일관성에 견줄 만한 성과다.

특히 내부 구조 분석 결과 저항을 낮추고 열 분산을 극대화하기 위해 양단에 알루미늄을 활용한 탭리스 이중 전류 수집기 구조를 채택하고 있었다. 이는 테슬라가 4680 배터리 셀에서 선보인 핵심 내용과 일치하며, 상용 나트륨 배터리에 이 기술이 적용된 것은 이번이 처음이다. 또한 음극 집전체에 비싼 구리를 쓰는 리튬이온과 달리, 양쪽 모두 저렴한 알루미늄을 쓸 수 있어 원가 구조도 우수하다고 밝혔다.

다만 연구진은 실제 승용 전기차 시장에서 주류로 자리 잡기 위해 에너지 밀도와 저온 충전 성능이라는 두 가지 약점을 극복해야 한다고 지적했다. 나트륨이온 셀은 중량당 에너지 저장 용량이 낮아 장거리 차량보다는 에너지저장장치(ESS), 그리드, 단거리 도심형 차량에 적합하다. 또한 영하의 기온에서 방전은 잘되지만 충전 시 효율 저하와 열화 문제가 두드러져, 차량 차원의 정밀한 배터리 열 관리(TMS) 전략이 필수적이다.

현재 중국 배터리 업체들은 나트륨이온 기술의 상용화 궤도를 가속화하고 있다. CATL은 영하 30도 충전이 가능하고 175Wh/kg 밀도로 최대 600km 주행을 목표로 하는 넥스트라 나트륨 배터리를 올해 양산차에 탑재할 계획이다. 이미 올해 초 창안자동차와 협력해 세계 최초의 나트륨 배터리 양산 모델인 창안 네보 A06을 선보였다. 히나 역시 165Wh/kg급 상용 팩을 기반으로 공급망을 넓히고 있다.

이번 해체 보고서는 공급망 리스크가 없고 저렴한 대안 소재가 이미 리튬 표준에 준하는 정밀 공정으로 양산되기 시작했음을 증명하는 것이라는 분석이 나오고 있다. 향후 나트륨 배터리가 밀도 격차를 좁혀간다면 글로벌 배터리 시장의 비용 계산법을 뒤흔들 강력한 변수가 될 것임을 시사한다.

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