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차세대 배터리 기술 각축전…'인터배터리' 미리보니

  • 2023.03.14(화) 17:07

LG엔솔·삼성SDI·SK온 등 차세대 기술력 선봬

/그래픽=비즈워치

국내 배터리 3사가 이달 15일부터 3일간 서울 강남구 코엑스에서 열리는 '인터배터리 2023'에 참가해 기술력을 뽐낸다. 인터배터리는 올해 11회째를 맞는 국내 최대 규모의 이차전지 산업전시회다. 올해는 LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온을 비롯한 국내 주요 이차전지 업체와 소재·장비·부품 관련 기업 등 총 198개 업체가 참여한다.

LG엔솔 "리더의 기술이란 이런 것"

LG에너지솔루션은 전시 주제를 '혁신 배터리 기술로 지속 가능한 미래 삶을 제시하는 글로벌 리더'로 정했다. 전세계 배터리 시장을 주도하는 선도기업으로써 차세대 배터리 및 소재·공정 혁신 기술을 보여주겠다는 자신감의 표현이다.

총 72개 부스 규모로 마련되는 전시 공간 중앙에는 미국 포드의 머스탱 마하-E가 자리한다. 머스탱 마하-E는 포드의 전기차 전환을 이끄는 대표적인 제품이다. LG에너지솔루션은 머스탱 마하-E의 주력 판매 시장인 북미와 유럽 제품에 배터리를 공급하고 있다. 차량 수요가 늘면서 LG에너지솔루션은 지난해 폴란드 공장의 포드향 배터리 생산라인 규모를 2배 이상 증설한다고 밝히기도 했다.

이와 함께 미국 신생 전기차 기업 루시드 모터스의 프리미엄 세단인 루시드 에어도 국내 최초로 소개된다. 높은 성능과 출력을 갖춘 루시드 에어에도 LG에너지솔루션의 원통형 배터리가 탑재돼 있다.

LG에너지솔루션 인터배터리 2023 부스 조감도 /사진=LG에너지솔루션

ESS(에너지저장장치)존에서는 LG에너지솔루션이 국내 전시회 최초로 LFP(리튬인산철) 배터리 셀을 선보인다. 해당 셀이 탑재된 전력망 및 주택용 제품도 함께 전시될 예정이다. 모빌리티 존에서는 GM허머 등에 공급되는 파우치형 롱셀(Long Cell)을 비롯해 다양한 셀 및 모듈이 전시된다. IT&뉴애플리케이션존에서는 휴대폰용 소형 배터리와 자유자재로 구부러지는 프리폼(Freeform)배터리를 비롯해 VR(가상현실)고글 등에 사용되는 커브드(Curved)배터리도 공개된다.

이 밖에도 안전성 향상을 위한 전고체 전지와 고에너지 밀도의 경량 리튬황 전지 등 차세대 전지, 소재·공정 혁신 기술도 전시할 예정이다.

삼성SDI, 초격차 기술력 앞세워 BoT 꿈꾼다

삼성SDI는 배터리 브랜드 PRiMX(프라이맥스)를 중심으로 한 BoT(Battery of Things, 사물배터리) 애플리케이션 라인업을 앞세웠다. 사물배터리는 '사물인터넷(IoT)'을 배터리 버전으로 재해석한 개념이다. 배터리를 중심으로 모든 사물이 연결되고 구동되는 것을 말한다.

BoT를 가능하게 하는 삼성SDI의 초격차는 부스 중앙의 '코어 테크놀로지(Core Technology)' 존에서 확인 가능하다. 코어 테크놀로지 존에서는 삼성SDI의 전고체 배터리, 혁신적 구조설계, 고효율 급속 충전, 안전 기술 등이 전시된다.

삼성SDI의 전고체 배터리는 독자 조성의 고체 전해질 소재와 리튬 음극재로 수명을 개선한 무음극 기술(Anode-less)이 특징이다. 삼성SDI는 국내 유일한 전고체 배터리 파일럿 라인의 완공을 앞두고 있다. 파일럿 라인을 통해 올해 하반기 시제품 샘플 제작을 시작으로 전고체 배터리 개발 완성도를 높이기 위한 다양한 테스트를 진행할 계획이다.

ESS존에는 안전성을 위한 직분사 시스템과 수랭식 냉각시스템이 탑재된 삼성SDI의 신규 E5S 모듈과 랙을 전시할 예정이다.

삼성SDI 인터배터리 2023 부스 조감도 /사진=삼성SDI

특히 xEV 존에서는 삼성SDI 배터리가 탑재된 BMW '뉴 i7', 볼보트럭의 'FM 일렉트릭'이 나란히 전시될 예정이다. BMW '뉴 i7'은 BMW 최초의 순수전기 플래그십 세단으로 삼성SDI의 P5 배터리(각형)가 탑재된다. 볼보트럭의 'FM 일렉트릭'은 한국에서 국내 최초로 선보이는 첫 대형 전기트럭이다. 해당 차량에는 삼성SDI의 21700 원통형 배터리 2만8000여개가 탑재된다. 

SK온, 각형 배터리 모형 첫 공개

그간 파우치형 배터리에 집중해왔던 SK온은 이번 전시회에서 각형 배터리 실물 모형을 처음으로 공개한다. 현재 시제품 개발을 완료했고, 올해 안에 시제품 생산에 돌입할 예정이다. 다양한 폼팩터를 개발해 완성차 업체의 다양한 요구에 부응함으로써 글로벌 경쟁력을 확대하기 위해서다.

인터배터리2023에서 공개 예정인 SK온 각형 배터리 실물 모형 /사진=SK온

이밖에 지금까지 공개되지 않았던 SK온의 다양한 셀 포트폴리오도 공개한다. 코발트를 완전히 배제한 코발트 프리 배터리와 LFP 배터리가 대표적이다. SK온만의 차세대 기술을 담은 전고체 배터리도 처음 실물을 공개한다.

SK온은 목표 시점을 1년 이상 앞당겨 최근 코발트 프리 배터리 개발에 성공했다. 삼원계 배터리는 코발트가 없으면 보통 구조적 불안정성 때문에 수명이 짧아지는데 이런 결정적인 단점을 극복했다는 게 사측 설명이다. LFP 배터리의 경우 저온에서 주행 거리가 50~70%로 급감하는데, SK온은 이를 70~80% 수준으로 끌어올렸다는 설명이다. 하이니켈 배터리를 통해 축적한 소재 및 전극 기술을 LFP 배터리에도 적용하는 데 성공한 덕이다. 

차세대 배터리로 연구 중인 전고체 배터리 개발품도 공개한다. 최경환 SK온 차세대배터리 담당은 개막일인 15일 '전고체 전지: 보다 안전한 배터리를 위한 SK온의 기술전략'을 주제로 인터배터리 컨퍼런스 연사로 나선다. SK온은 높은 에너지 밀도를 갖춘 안전한 배터리를 구현하기 위해 황화물계 전고체와 고분자·산화물계 전고체 배터리를 개발 중이다.

SK넥실리스 인터배터리 2023 부스 조감도 /사진=SK넥실리스

SKC의 이차전지용 동박사업 투자사 SK넥실리스도 이번 행사에서 참여해 동박 실물을 전시한다. 대형 동박 실물을 일반인이 실제로 볼 수 있는 곳은 SK넥실리스 부스가 유일하다. SK넥실리스는 고연신 제품을 세계 최초로 개발하는 등 배터리 제조사별 공정에 적합한 다양한 동박 제품군을 보유한 유일한 기업으로 평가받는다.

SK넥실리스 관계자는 "인터배터리를 통해 기술력과 글로벌 생산체제 구축 계획을 주요 고객사 및 산업 관계자는 물론, 일반인에게도 알기 쉽게 알리겠다"며 "전 생산과정을 아우르는 압도적인 공정 기술력과 다양한 제품 라인업을 뒷받침하는 제조 기술을 확인할 수 있을 것"이라고 말했다.

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