국내 배터리 3사가 리튬황, NCM9, 젠(Gen)5 등 기존 리튬이온배터리를 대체할 차세대 배터리에 사활을 건다. ‘꿈의 배터리’로 일컫는 전고체 배터리 개발과 함께 현재 배터리 용량·수명·에너지 밀도·안전성을 한층 강화한다는 전략이다.

LG에너지솔루션, SK온, 삼성SDI는 17일 코엑스에서 개막한 ‘인터배터리 2022’ 행사에서 미래 기술력을 집약한 최신 배터리 제품을 공개했다. 행사는 19일까지 펼쳐진다.

LG에너지솔루션은 이날 행사에서 최신 배터리 모델 ‘NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄)’와 현재 개발 중인 리튬황 배터리를 선보였다. NCMA 배터리는 업계 처음으로 양극재 내 비싼 코발트는 5% 이하로 줄이고 알루미늄을 추가해 가격 경쟁력을 높인 제품이다.

리튬황 배터리는 양극재에 황화합물을 넣고 음극재에 리튬금속 등 경량 재료를 사용한 배터리다. 이 배터리는 리튬이온배터리보다 가볍고 희귀 금속을 사용하지 않아 가격경쟁력이 뛰어나다.

SK온은 행사에서 신제품 ‘NCM9’ 배터리를 전시하고 3세대 제트(Z)폴딩 기법 등 혁신적인 제조 프로세스를 전면에 내세웠다. SK온은 지난 2016년 니켈, 코발트, 망간을 각각 8:1:1 비율로 섞은 양극재를 적용한 ‘NCM811’ 배터리를 처음으로 개발했다. SK온은 최근 니켈 비율을 90%까지 늘린 하이니켈 ‘NCM9’ 배터리 개발에도 성공했다. SK온 NCM9 제품은 미국 포드사의 F-150 라이트닝 차량으로 공급된다.

Z폴딩 기법은 분리막을 자르지 않고 길게 뽑아 양극과 음극을 지그재그로 오가며 감싸는 방식이다. 양극과 음극은 완전히 분리돼 접촉 단계에서 발생하는 화재 가능성을 줄일 수 있다.

삼성SDI는 신규 BMW 차량에 탑재되는 젠5 배터리를 비롯해 차세대 젠6 배터리 로드맵을 공개했다. 삼성SDI는 지난해 9월부터 각형 배터리 젠5 양산을 시작했다. BMW 전기차 iX, i4 등에 탑재되는 젠5는 한 번 충전에 600킬로미터(㎞) 이상 주행할 수 있다고 알려졌다. 이는 현재 상용화된 전기차 주행 거리 중 최장 거리다.

삼성SDI는 앞으로 니켈 비중을 90% 이상인 젠6, 젠7 배터리를 각각 출시한다는 계획이다. 양극재에서 니켈 함량 비율을 늘리면 에너지 밀도를 높일 수 있어 전기차 1회 충전 주행거리를 늘리는 데 유리하다는 설명이다.

배터리업계 관계자는 “국내 배터리 3사는 오는 2030년까지 전고체 배터리를 양산한다는 목표를 제시했다”며 “전고체 배터리 개발과 더불어 이전까지 각사의 기술력을 중심으로 기능과 안전성을 한층 업그레이드한 제품들을 선보일 것”이라고 밝혔다.

한편 인터배터리는 산업통상자원부가 주최하는 국내 최대 규모 배터리 전시회로 2013년에 시작돼 올해로 10회차를 맞았다. 올해 행사에는 배터리3사를 비롯해 국내·외 약 300개 배터리, 소재·부품·장비 회사들이 참가했다.

[신아일보] 최지원 기자

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