삼성전기(Samsung Electro-Mechanics)가 2024년 7월 17일, 전기차 배터리 매니지먼트 시스템(BMS)용으로 2,000V의 고전압 MLCC(다층 세라믹 콘덴서)를 개발했다고 발표했다. MLCC는 전자제품 회로 내에서 전류를 일정하고 안정적으로 흐르기 위한 부품으로, 스마트폰, PC, 가전, 자동차 등 폭넓은 분야에서 사용된다. 특히 자동차에는 전력전송, 안전성, 자율주행, 인포테인먼트, 파워트레인 등을 위해 적어도 4000개에서 2만개의 MLCC가 탑재된다.

전기차배터리 매니지먼트 시스템은 배터리의 전류, 전압, 온도 등을 제어해 내연 기관차의 엔진에 상당하는 역할을 한다. 전기차의 배터리 용량이 증가하는 가운데, 항속은 배터리 용량에 의해 결정되기 때문에 사용 전압이 지속적으로 높아질 것으로 보았다.

현재 전기차는 주로 400V의 배터리 매니지먼트 시스템을 사용하고 있지만, 최근에는 플러그인 하이브리드 전기차나 배터리 전기차에 800V의 고전압 배터리 시스템이 적용되고 있다. 800V 시스템은 충전 시간 단축, 차체 경량화, 설계 공간 확보 등의 이점이 있다. 이에 맞춰 800V 고전압 전기자동차에서 안정적으로 작동할 수 있는 안전마진 2배 이상의 2000V의 고전압·고신뢰성 MLCC의 수요가 증가할 것으로 예상했다.

전기차용 고전압 MLCC는 IT용 6.3V MLCC에 비해 300배 이상의 전압 환경에 노출되기 때문에 내부 균열이나 방전 등의 문제가 발생하기 쉽고 신뢰성 확보가 어렵다. 전압 MLCC는 가혹한 환경에서 내구성을 보증하고 전류를 공급하는 만큼 고난도, 고부가의 제품이다.

삼성전기는 내부에서 고전압을 안정적으로 분배하는 전압분포 안전설계를 적용하여 독자적인 원재료 개발 기술을 이용하여 유전체의 미세화를 실현함으로써 MLCC 제품의 신뢰성을 확보했다.

삼성전기가 개발한 제품은 1nF(나노패러드)와 2.2nF의 2종류로 크기는 3216(3.2mm x 1.6mm)으로 2000V를 보증한다. 이러한 MLCC는 삼성전기가 독자적으로 개발한 원재료와 내부전극의 구조변경에 의해 고전압 환경에서도 안정적으로 동작하도록 설계되어 자동차 전자기기의 신뢰성 시험 기준인 AEC-Q200 인증을 취득했다.

삼성전기 컴포넌트사업부장 최재열 부사장은 "2,000V 고전압 제품 개발을 통해 삼성전기의 자동차용 MLCC 기술력을 입증했다"며, "삼성전기는 앞으로 전기자동차 트렌드 및 시장 수요에 맞춘 적기 개발로 전장용 MLCC 시장점유율을 확대해 나가겠다"고 밝혔다.

고전압 MLCC 시장은 전기자동차 시장 확대와 고속충전 및 주행거리 증가를 위한 배터리시스템의 고전압화로 꾸준히 성장할 전망이다. 고전압 MLCC 시장 규모는 2024년 40억 달러에서 2029년까지 약 110억 달러로 연 평균 약 22% 성장할 것으로 예상된다. (출처: 시장조사기관 Mordor Intelligence)

삼성전기는 글로벌 2위의 MLCC 생산업체로 1988년부터 쌓아온 IT MLCC 기술력을 바탕으로 고온·고전압·고신뢰성 등 고부가 전장 제품의 라인업을 강화하고 있으며, 글로벌 자동차 부품업체 및 완성차 업체를 대상으로 MLCC 공급을 확대하고 있다.
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