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전기차·수소차 시대 준비하는 포스코

  • 2020.09.24(목) 12:02

'기가스틸·전기강판' 등 소재 개발 강화
포스코케미칼, 배터리소재 생산 확대

포스코가 미래 자동차용 소재로 활용되는 철강제품 개발을 강화하고 있다. 자동차의 무게를 획기적으로 줄일 수 있는 '기가스틸', 전기모터의 효율성을 개선할 수 있는 친환경 무방향성 전기강판 등이 무기다. 아울러 그룹사인 포스코인터내셔널을 통해 전기차 모터의 핵심인 모터코어를 공급하고, 포스코케미칼은 2차전지의 핵심 소재인 양극재와 음극재 공급을 추진하고 있다.

대표적인 제품은 기가스틸이다. 기가스틸은 1㎟ 면적당 100kg의 이상의 무게를 견딜 수 있는 초고장력강판으로 십원짜리 동전만한 크기에 25톤 이상의 무게를 버틴다. 알루미늄, 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 등 경쟁 소재보다 더 강하고 가벼운 소재로, 알루미늄보다 3배 이상 강하고 3배 이상 얇은 강판으로 가벼운 차체를 구현할 수 있다.

환경친화적인 점도 강점이다. 알루미늄과 비교해 소재 가격은 3.5배, 가공비는 2.1배 낮추며 생산 비용을 절감했다. 또 자동차의 누적 이산화탄소(CO2) 배출량을 기존 대비 약 10% 감소시키는 효과도 있다.

포스코는 전기강판 '하이퍼(Hyper) NO'로 전기차에 들어가는 구동모터도 개발했다. 구동모터의 효율 향상을 위해 전력 손실이 낮은 전기강판이 요구되는데, '하이퍼 NO'는 전기에너지를 회전에너지로 변화시키는 과정에서 생기는 에너지 손실을 최소화한다. 기존 전기강판 대비 손실이 30% 이상 적다.

아울러 포스코는 최근 접착제와 같은 기능을 하는 코팅을 전기강판 표면에 적용하는 이른바 '셀프본딩' 기술을 개발했다. 셀프본딩 기술을 적용하면 용접 등의 물리적인 방식과 달리 전기강판의 전자기적 특성을 저하시키지 않아 모터효율을 향상시킬 수 있다. 소음이 적고, 기존의 용접 체결 방식 대비 모터코어의 에너지 손실이 10% 이상 적다는 장점도 있다.

포스코는 수소전기차의 핵심부품인 금속분리판 소재에 사용되는 스테인리스강 'Poss470FC'을 독자개발해 세계 최초로 상용화에 성공했다. 현재 이 제품은 현대자동차의 수소전기차 모델 '넥쏘'에 적용되고 있다.

그룹사인 포스코케미칼은 전기차 배터리를 구성하는 4대 주요 소재 중 양극재와 음극재를 동시에 생산중인 국내 유일 기업이다.

전기차 성능 중 소비자가 가장 중요하게 생각하는 부분은 주행거리와 충전시간인데 양극재의 경우 전기차 주행거리, 음극재는 배터리 수명과 충전시간에 영향을 미친다. 포스코케미칼은 1회 충전시 주행거리 600km달성을 위해 에너지 밀도를 높이면서도 원가를 낮춰 경제성을 확보할 수 있는 하이(High) 니켈 기반의 양극재를 개발했다. 또 '10분 급속충전'을 위해 인조흑연 음극재 등 차세대 제품을 개발하고 있다.

포스코케미칼은 2차전지 소재 생산능력도 확장하고 있다. 배터리 소재사업에서 2030년까지 세계 시장 점유율 20%, 매출액 22조원 달성을 목표로 하고 있다.

이에 더해 포스코-포스코케미칼-RIST 3사는 지난해 6월 이차전지소재연구센터를 개관했다. 이곳에서는 차세대 양극재, 음극재 제품개발과 포스코그룹의 2차전지 소재 원가경쟁력을 높일 수 있는 신공정을 연구하고 있다.

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