2025.09.17 수요일
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![[김지영의 카멜레온] 자동차 성능 판단 핵심 요소 주행거리…배터리 용량에 관해 알려드려요](https://image.ajunews.com//content/image/2025/09/05/20250905130649716000.png)
자동차 성능 판단 핵심 요소 주행거리…배터리 용량에 관해 알려드려요 [이코노믹데일리] 환경 규제에 따라 글로벌 자동차 회사들은 일제히 전기자동차로 전환하기 위한 개발에 나서고 있다. 지난달 산업통상자원부의 '지난 7월 자동차산업 동향 자료'에 따르면 전체 자동차 수출액은 전년 동월 대비 8.8% 증가한 8조1153억원을 기록하며 2개월 연속 증가했다. 특히 전기차 수출은 지난해 1월 이후 줄곧 감소세를 이어가다 지난 6월 최초로 반등하고 나서 지난 7월에도 전년 동월 대비 12.3% 증가한 2만대를 기록하며 2개월 연속 증가세를 보인 바 있다. 이 같은 전기자동차가 대세로 자리잡기 위해선 내연기관 대비 상대적으로 적은 주행거리 문제를 해결해야 한다. 그러기 위해서는 전기차의 핵심 부품인 배터리 용량 확보가 필수적이다. 배터리 용량을 높이기 위해서는 배터리 에너지 밀도를 높여야 하는데 최근에는 리튬이온 배터리의 한계를 뛰어넘는 '차세대 배터리'에 대한 관심이 높아지고 있다. 현재 통상적으로 사용하고 있는 리튬이온 배터리는 3세대 배터리로 지난 1991년 처음 등장한 이후 2차전지의 대표 배터리로 분류되고 있다. 2세대의 니켈카드뮴 배터리보다 에너지 밀도가 2배 이상 높고 충전이 간편하다. 리튬이온배터리가 등장한 지 30년이 지난 시점에서 차세대 배터리는 리튬이온 배터리의 용량 한계를 극복하고 안전성 문제를 해결할 배터리로 떠오르고 있다. 현재 주목받는 차세대 배터리 3종은 전고체 배터리, 리튬메탈 배터리, 리튬황 배터리 등이 있다. 차세대 배터리로 떠오르기 위해선 높은 에너지 밀도와 안전성을 지녀야 한다. 그렇기에 기업들에선 배터리와 다르게 양극와 음극의 활물질, 전해질 등을 변경하고 용량도 증가시키고 안전성을 확보하는 방향으로 개발 중이다. 현재 전고체 배터리를 기반으로 차세대 배터리라 불리는 리튬메탈 배터리와 리튬황 배터리의 연구개발이 진행 중인데 리튬메탈 배터리는 리튬이온 배터리보다 2배 이상 높은 1000WH/L의 에너지 밀도를 예상하고 있다. 성공적으로 개발돼 전기차에 적용할 경우 차체 경량화는 물론 주행거리가 더욱 늘어날 것으로 전망된다.2025-09-06 06:00:00
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韓 연구진, 800km 주행·12분...전기차 배터리 '게임체인저', 국내서 개발 [이코노믹데일리] 1회 충전으로 800km를 주행하고 단 12분 만에 초고속 충전이 가능하며 30만km 이상을 달려도 성능 저하가 거의 없는 차세대 전기차 배터리 핵심 기술이 개발했다. KAIST와 LG에너지솔루션 공동 연구팀이 리튬메탈전지의 상용화를 가로막던 가장 큰 기술적 난제인 ‘덴드라이트(Dendrite)’ 현상을 억제하는 원천기술을 세계 최초로 개발했다. KAIST 교수 연구팀이 LG에너지솔루션과 공동으로 설립한 프론티어 연구소(FRL)를 통해 리튬메탈전지의 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 ‘응집 억제형 신규 액체 전해액’을 개발했다고 4일 밝혔다. 이번 연구 성과는 에너지 분야 최고 권위의 학술지 ‘네이처 에너지(Nature Energy)’에 게재되며 그 중요성을 세계적으로 인정받았다. 리튬메탈전지는 현재 전기차에 널리 쓰이는 리튬이온전지의 핵심 소재인 흑연 음극을 리튬메탈로 대체한 것이다. 흑연보다 에너지 저장 용량이 10배가량 높은 리튬메탈을 사용하면 이론적으로 전기차의 주행거리를 획기적으로 늘릴 수 있어 ‘꿈의 배터리’로 불려왔다. 하지만 여기에는 치명적인 아킬레스건이 존재했다. 바로 배터리를 충전할 때 음극 표면에 나뭇가지 모양의 뾰족한 리튬 결정체 즉 ‘덴드라이트’가 자라나는 문제다. 이 덴드라이트는 배터리의 분리막을 훼손해 수명을 단축시키고 심할 경우 양극과 음극을 접촉시켜 내부 단락(short-circuit)을 일으켜 화재나 폭발의 원인이 될 수 있다. 특히 충전 속도를 높일수록 덴드라이트 현상은 더욱 심각해져 초고속 충전은 불가능의 영역으로 여겨져 왔다. KAIST-LG에너지솔루션 공동 연구팀은 덴드라이트가 형성되는 근본적인 원인이 급속 충전 시 리튬메탈 표면에서 리튬 이온들이 불균일하게 뭉치는 ‘계면 응집반응’ 때문임을 규명했다. 이 문제를 해결하기 위해 연구팀은 새로운 개념의 ‘응집 억제형 신규 액체 전해액’을 설계했다. 새로운 전해액은 리튬 이온(Li⁺)과의 결합력이 약한 음이온 구조를 활용해 리튬 이온들이 음극 표면에 뭉치지 않고 고르게 달라붙도록 유도한다. 이를 통해 계면의 불균일성을 최소화하고 12분이라는 초고속 충전 환경에서도 덴드라이트의 성장을 효과적으로 억제하는 데 성공했다. 그 결과 높은 에너지 밀도는 그대로 유지하면서도 수명과 안정성, 충전 속도라는 세 마리 토끼를 모두 잡을 수 있게 된 것이다. 이번 기술 개발은 KAIST와 LG에너지솔루션이 차세대 배터리 기술 선점을 위해 2021년 설립한 프론티어 연구소(FRL)의 대표적인 성공 사례다. 대학의 기초 연구 역량과 기업의 상용화 노하우가 결합해 시너지를 낸 결과다. 김희탁 KAIST 생명화학공학과 교수는 “이번 연구는 계면 구조에 대한 깊은 이해를 통해 리튬메탈전지의 기술적 난제를 돌파하는 핵심 토대가 됐다”며 “리튬메탈전지가 전기차에 도입되기 위한 가장 큰 장벽을 넘어섰다”고 그 의미를 평가했다. 김제영 LG에너지솔루션 CTO(전무)는 “LG에너지솔루션과 KAIST가 FRL을 통해 이어온 지난 4년간의 협력이 유의미한 성과를 창출하고 있다”며 “앞으로도 산학 협력을 더욱 강화해 기술적인 난제를 해결하고 차세대 배터리 분야에서도 최고의 성과를 창출해 나가겠다”고 밝혔다. 이번 연구 성과는 전기차 시장의 ‘게임 체인저’가 될 잠재력을 품고 있다. 긴 주행거리와 내연기관 주유 시간과 맞먹는 초고속 충전이 가능해진다면 소비자들이 전기차를 선택하는 데 있어 가장 큰 걸림돌이었던 ‘주행거리 불안’과 ‘충전 시간’ 문제를 동시에 해결할 수 있기 때문이다. K-배터리 기술이 다시 한번 세계 시장을 선도할 중요한 전환점이 마련된 셈이다.2025-09-04 08:27:36
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KGM, KOTITI시험연구원과 배터리 및 모빌리티 기술협력 MOU 체결 [이코노믹데일리] KGM(KG 모빌리티)이 국가공인시험기관 'KOTITI시험연구원'과 배터리 및 모빌리티 기술 관련 법규 대응과 시험 평가를 위한 업무양해각서(MOU)를 체결했다고 19일 밝혔다. 지난 14일 경기 평택 KOTITI E-Mobility 센터에서 KGM과 KOTITI시험연구원 간 MOU 체결식이 열렸다. 체결식에는 심준엽 KGM ECO파워센터 상무와 김민 KOTITI 이사를 비롯한 관계자들이 참석했다. KOTITI시험연구원은 전신인 '한국섬유시험검사소(Korea Textile Inspection & Testing Institute, 약자 KOTITI)'가 사업 영역을 확장하며 KOTITI시험연구원으로 이름을 변경했고, 자동차와 전기전자 부품에 대한 국가공인 시험 및 검사 전문기관으로 국내외 규제와 인증 대응 교육 및 컨설팅을 수행하고 있다. KOTITI시험연구원은 지난 2023년 경기 평택에 E-모빌리티센터를 구축하고 지난 5월 배터리 시험동을 완공하는 등 차세대 배터리 시험 및 인증 역량을 갖춘 것으로 평가받는다. KGM은 이번 MOU를 통해 차세대 배터리 개발을 위한 시험과 인증, 자동차 소프트웨어 신뢰성 평가, 부식 시험, 진동 및 충격 시험 등 국내외 모빌리티 관련 신규 인증 시험과 표준화 등 폭넓은 분야에서 협력하기로 했다. 특히 KGM은 KOTITI와의 기술 협력으로 '배터리 안전성 인증제' 등 강화된 국내 법규 인증 시험에 대해 신속한 대응과 함께 유럽의 '세계 기술 기준(GTR)' 권고 등에 맞춰 인증 시험 및 배터리 개발 역량을 확보해 나갈 예정이다. 지난 2월부터 시행 중인 배터리 안전성 인증제는 전기차 배터리에 대해서는 전기차 탑재 및 판매 전 국토교통부가 직접 시험을 거쳐 안전성을 인증하는 제도다. KGM 관계자는 "KOTITI와의 협력을 통해 국내 법규와 해외 규제 등에 대한 대응력을 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다"고 말했다2025-08-19 15:40:02
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LFP 대체할 차세대 배터리…포스코퓨처엠, LMR 양극재 상용화 속도 [이코노믹데일리] 포스코퓨처엠이 엔트리 및 스탠다드 전기차 시장의 게임체인저가 될 리튬망간리치(LMR) 양극재 개발을 완료하고 양산 기술 확보에 나선다고 27일 밝혔다. 최근 글로벌 완성차사들이 잇달아 LMR 배터리를 장착한 전기차 출시 계획을 밝히면서 LMR 배터리가 시장에서 주목을 받고 있다. 지난 13일 GM은 오는 2028년부터 LMR 배터리를 채택한 전기차를 출시하겠다고 공식화했다. 포드도 2030년 이전 LMR 배터리 상용화를 위해 2세대 LMR 배터리를 파일럿 생산 중이다. LMR 배터리는 중국 배터리사들이 주력으로 생산중인 리튬인산철(LFP) 배터리와 가격경쟁이 가능하면서도 성능은 더 우위에 있어 최근 차세대 배터리로 급부상하고 있다. LMR 배터리는 가격이 비싼 코발트, 니켈을 대폭 줄이고 저렴한 망간 사용을 늘린 제품으로 가격경쟁력이 높다. 특히 LFP 배터리가 리사이클링이 어려운 점을 감안하면 리튬회수율이 높은 LMR 배터리는 경제성에서도 우위를 가진다. 또한 LFP 배터리와 비교해 33% 높은 에너지밀도 구현이 가능하며 이를 통해 배터리 용량을 확보할 수 있어 앞으로 LFP 시장을 빠르게 대체할 것으로 전망된다. 포스코퓨처엠은 이러한 장점에 착안해 엔트리 및 스탠다드 전기차 시장의 게임체인저가 될 새로운 주력 제품으로 LMR 양극재를 낙점하고 지난 2023년부터 글로벌 완성차사 및 배터리사와 공동으로 상용화 기술을 개발해왔다. 포스코퓨처엠 기술연구소는 포스코그룹 연구개발(R&D)을 총괄하는 포스코홀딩스 미래기술연구원과 연구역량을 결집해 에너지밀도와 충·방전성능, 안정성 등을 꾸준히 개선해 온 결과 지난해 파일럿 생산에 성공했다. 포스코퓨처엠은 올해 안에 양산기술을 확보하고 대규모 계약 수주를 적극 추진할 계획이다. 최근에는 고객사 요청으로 LMR 생산에 필요한 설비운영, 안전, 환경 분야 실사를 진행해 승인을 획득하면서 양산 체제에 한발짝 더 다가가게 됐다. 포스코퓨처엠은 대규모 신규투자 없이도 기존 삼원계(NCM) 양극재 생산라인을 활용해 양산 체제를 갖출 수 있어 고객사 요청에 따라 제품을 적기에 공급할 수 있다. 포스코퓨처엠은 이번 LMR 양극재 개발에 이어 향후 포스코홀딩스 미래기술연구원과 함께 에너지용량을 한층 높인 차세대 LMR 양극재 개발을 통해 LMR 제품 포트폴리오를 엔트리·스탠다드에서 프리미엄·대형 전기차 시장까지 확대할 계획이다. 홍영준 포스코퓨처엠 기술연구소장은 “LMR 양극재는 오랫동안 그 가능성을 인정 받으면서도 수명 측면에서 상용화에 어려움을 겪어왔는데 그간의 연구개발을 통해 큰 진전이 있었다”며 "확고한 신뢰관계를 바탕으로 고객사와 협력해 저렴한 가격과 높은 에너지밀도를 함께 갖춘 제품 출시를 눈앞에 두고 있다”고 말했다.2025-05-27 17:18:04
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LG엔솔, 2025 발명왕·출원왕 시상... '명품 특허'로 건식전극 주도권 잡는다 [이코노믹데일리] LG에너지솔루션이 차세대 배터리 기술로 주목받는 건식전극 분야에서 미래 핵심 자산이 될 ‘명품 특허’ 보유직원 포상 행사를 개최했다. 명품 특허란 자사의 핵심 기술을 폭넓게 보호할 수 있는 핵심 특허를 말한다. 19일 LG엔솔은 ‘2025 발명왕·출원왕 시상식’을 개최하고 건식전극 및 원통형 46시리즈 배터리 등 차세대 배터리 분야에서 명품 특허 기술을 확보한 직원을 선발해 시상했다고 밝혔다. 발명왕·출원왕은 LG엔솔이 사내에 창의적이고 도전적인 연구·개발 문화를 장려하며 글로벌 기술리더십을 강화하기 위해 매년 진행하고 있는 대표적인 연구개발(R&D) 포상 제도다. 올해 ‘발명왕’은 업계에서 영향력 있는 혁신적 특허를 낸 직원 6명을 선정했으며 ‘출원왕’도 핵심 특허를 다수 출원한 직원 6명을 선정해 총 12명이 수상했다. 사내·외 전문가들로 구성된 평가단이 특허성, 기술성, 사업성 등을 기준으로 엄격한 심사를 거쳐 수상자를 결정했다. 발명왕 금상은 ‘건식전극 섬유화도 및 인장 강도 개선 기술’을 개발한 강성욱 팀장이 수상했다. 이 기술은 건식전극의 섬유화 수준을 최적화해 세계 최초로 양산급 건식 전극을 제조 가능하게 한 것이 특징이다. 이 특허로 LG엔솔은 건식 전극의 기술 주도권과 가격 경쟁력을 확보할 수 있게 됐다. LG엔솔은 이외에도 전 세계에 건식 전극 관련 특허를 약 450건 출원하며 압도적 특허경쟁력을 확보한 상태다. 이와 함께 △리튬친화물질 코팅·산화 음극 집전체가 적용된 무음극 전지(은상, 이정필 책임) △46시리즈 원통형 캔에 적용된 2장 이상의 노칭 알루미늄 탭(은상, 김재웅 팀장) △미세 단락 발생 여부를 진단할 수 있는 안전진단 기술(동상, 김기훈 책임) △소립자 결정 크기가 200nm(나노미터) 이상인 바이모달 양극 기술(동상, 이동훈 팀장) △열 폭주 안전성이 강화된 배터리 물성 특허 기술(동상, 이민욱 책임) 등도 발명왕 기술로 선정됐다. 출원왕 금상은 배터리 진단 및 수명 개선 기술 분야 등에서 총 19건의 핵심 특허 출원에 기여한 최순형 책임이 수상했다. 이 밖에도 △강경수 책임(은상) △윤서영 책임(은상) △김지연 책임(동상) △김광모 책임(동상) △정기택 책임(동상) 등도 출원왕으로 뽑혔다. LG엔솔은 기술 중심 글로벌 배터리 리더십을 강화하는데 있어 구성원들의 지식재산 창출 역량을 중요한 경쟁력으로 보고 있다. LG엔솔은 전 세계 배터리 업체 중 압도적 1위인 등록 기준 약 4만2000건, 출원 기준 약 7만 5000건의 특허 포트폴리오를 확보하고 있다. 소재부터 셀, 팩, 제조 공정 전반에 이르는 기술 우위를 확보하고 있으며 지속적인 R&D 투자와 인재 격려를 통해 경쟁력을 더욱 끌어올릴 방침이다. LG엔솔 최고경영자(CEO)인 김동명 사장은 “특허란 우리의 기술적 역량을 자산화하는 것”이라며 “구성원들이 창의적이고 도전적인 R&D를 지속할 수 있도록 투자와 인재 육성에 대한 노력을 아끼지 않을 것”이라고 말했다.2025-05-19 13:55:47
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LG에너지솔루션–서울대, 산학협력센터 통합 확대… 차세대 배터리 인재 키운다 [이코노믹데일리] LG에너지솔루션과 서울대가 차세대 배터리 및 소재 관련 우수 인재 양성을 위한 협력을 더욱 강화한다. LG엔솔은 8일 오후 서울대에서 ‘산학협력센터 설립 협약식’을 개최했으며 지난 2022년부터 공동으로 운영해온 산학협력센터를 확대 개편한다고 9일 밝혔다. 이번 협약을 통해 기존 서울대 화학부, 화학공학부 중심으로 이뤄졌던 협력 대상은 기계공학부까지 확장돼 총 3개 학부를 아우르는 통합 산학협력센터로 확대된다. 협력과제도 늘리기로 했다. 실제 이번 협약식을 통해 화학부 분석 과제 5건, 화학생물공학부 차세대 배터리·셀 과제 4건 등 총 9건으로 진행되던 산학협력과제는 기계공학부의 해석·시뮬레이션 과제 등 4건이 더해져 총 13건으로 늘어나게 됐다. LG엔솔은 30년간 쌓아온 배터리 설계와 제조 경험을 바탕으로 지속적인 연구개발(R&D)을 이어오고 있으며 서울대는 기초과학과 공학 분야에서 탄탄한 연구 기반과 우수 인재를 보유하고 있다. 양측은 이번 산학협력을 통해 각자의 강점을 바탕으로 실질적인 기술 개발과 인재 양성에 박차를 가할 예정이다. 이날 협약식에는 김제영 LG에너지솔루션 최고기술책임자(CTO) 전무, 김주한 서울대 연구부총장을 비롯한 주요 관계자들이 참석했다. LG엔솔은 현재 국내외 유수 대학 및 연구기관과 다양한 산학협력을 맺고 있다. 대표적으로 계약학과와 공동연구센터(FRL)등을 통해 협력하고 있으며 국내에는 연세대·고려대·포스텍·한양대·KAIST와 해외에는 미국 캘리포니아대 샌디에이고(UCSD)·독일 뮌스터대와 협력관계를 구축하고 있다. 김제영 LG에너지솔루션 CTO 전무는 “서울대와의 통합 산학협력센터 출범은 세계 최고의 배터리 기술력을 갖추기 위한 중요한 발걸음”이라며 “R&D 협력을 넘어 인재 양성과 미래 기술 선도를 위한 장기적 파트너십으로 발전시켜 나가겠다”고 말했다.2025-05-09 09:59:40
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건식 전극, 차세대 배터리 기술 격전지로… K-배터리도 속도전 돌입 [이코노믹데일리] 글로벌 배터리 기업들이 차세대 배터리의 핵심으로 불리는 '건식 전극' 기술 확보에 박차를 가하고 있다. 건식 전극 기술은 습식 공정 대비 저렴한데다 에너지 밀도까지 높일 수 있어 주목받고 있다. 24일 업계에 따르면 최근 건식 전극 기술의 선두주자인 테슬라를 중심으로 국내 배터리 3사(LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온)와 중국 글로벌 배터리 기업(CAYL, BYD 등)들이 건식 전극 공정을 위한 테스트 단계에 돌입한 것으로 보인다. 테슬라는 지난 2019년 맥스웰을 인수하면서 관련 기술을 확보했으며 지난해 말부터 4680(지름46mm, 높이80mm) 배터리 셀 생산에 건식 공정을 적용하는 파일럿 라인을 운영 중이다. 중국 기업들도 마찬가지다. CATL은 최근 건식 전극 테스트 라인을 확충 중이며 일부 대형 셀에 적용 가능성을 테스트하면서 점진적으로 확장해나갈 계획이다. BYD는 자체적으로 건식 전극 코팅 시스템을 개발해 소규모 파일럿을 운영하고 있으며 오는 2027년 양산을 목표로 하고 있다. 이에 국내 배터리 3사도 서둘러 관련 기술을 확보하고 파일럿 라인 가동에 노력을 기울이는 모양새다. LG엔솔은 지난해 4분기 오창 플랜트에 파일럿 라인을 구축했으며 리튬인산철(LFP)배터리에 건식 공정을 적극 활용할 계획이다. 삼성SDI는 지난해 9월부터 천안공장에 파일럿 라인을 구축했으며 SK온은 현재 미국 합작공장에서 파일럿 라인을 가동하고 있다. 한 배터리 업계 관계자는 "건식 전극 기술은 기존 습식 공정 대비 친환경적이고 제조 효율도 높지만 대규모 설비 투자 소요와 특허 분쟁 리스크를 고려해 시장 진입 시기를 판단해야 한다"고 조언했다.2025-04-24 11:12:33
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CATL, 5분 충전으로 520km 주행 가능한 차세대 배터리 '선싱' 공개 [이코노믹데일리] 중국 배터리 업체가 최근 5분 충전만으로 520㎞주행이 가능한 차세대 배터리를 공개하며 기술력을 과시했다. 23일 업계에 따르면 세계 1위 전기차 배터리 업체 CATL은 상하이모터쇼 개막을 앞두고 중국 상하이에서 열린 '테크 데이' 행사에서 기존 제품보다 충전 속도를 현저히 끌어올린 배터리 '선싱'과 저렴하면서도 겨울철 전력 저하가 적은 나트륨 이온 배터리 '낙스트라'를 공개했다. CATL관계자에 따르면 선싱은 1회 충전 당 주행거리가 800㎞수준이며 단 5분의 충전만으로도 520㎞ 주행이 가능하다. 또한 추운 날씨에도 15분만에 충전량의 80%를 달성할 수 있다. 이는 지난달 BYD가 '5분 충전 시 470km주행'을 내세우며 공개한 급속 충전 배터리보다 우위에 있는 기술이다. 가오환 CATL 최고기술책임자(CTO)는 행사에서 "올해 67종 이상의 새 전기차 모델에 선싱 배터리가 탑재될 것"이라고 말했다. 이날 선싱과 함께 공개된 2세대 나트륨 이온 배터리 '낙스트라'는 에너지 밀도가 1㎏당 175Wh로 리튬인산철 배터리(LFP)와 비슷하지만 영하 40도에서도 충전량의 90% 이상을 유지하는 등 전력 저하가 크게 나타나지 않는 점이 특징이다. 나트륨 이온 배터리는 가격이 저렴하고 안정성이 높지만 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있어 지금까지 상용화가 잘 이뤄지지 않았다. 하지만 이날 CATL은 나트륨 이온 배터리에도 LFP배터리 만큼의 에너지 밀도를 확보할 수 있으며 겨울철 전력 저하 문제까지 해결할 수 있다는 것을 보여줬다. CATL은 오는 6월 중장비 차량 스타터에 탑재할 용도로 나트륨 이온 배터리 생산을 시작할 예정이며 12월에는 전기차 및 하이브리드용 대형 배터리 분야까지 양산 분야를 확장할 계획이다. 쩡위친 CATL 회장은 "나트륨이온 배터리 등 차세대 배터리의 대규모 상업 생산 준비를 마쳤다"며 "앞으로 이 제품들이 LFP 배터리 시장의 절반을 대체할 수 있을 것으로 본다"고 말했다.2025-04-23 18:14:55
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KERI·KIMS, 차세대 배터리 위한 '분무건조 건식 전극 제조기술' 공동 개발 [이코노믹데일리] 한국전기연구원(KERI)과 한국재료연구원(KIMS)이 고용량 이차전지 구현을 위한 ‘분무건조 기술 기반의 고성능 건식 전극 제조기술’을 공동 개발했다고 7일 밝혔다. KERI와 KIMS는 이차전지 건식 공정에 분무 건조 기법을 적용해 내부 물질 간 혼합을 최적화했으며 이를 통해 도전재 함량을 줄이고 활물질 비율을 늘려 고용량 이차전지를 구현할 수 있는 기술을 개발했다. 분무 건조 기법은 식품이나 제약 업계에서 널리 사용될 정도로 양산성이 검증된 기술이다. 일반적으로 이차전지 전극은 전기에너지를 저장하는 '활물질'과 전기의 흐름을 돕는 '도전재' 그리고 접착제 역할을 하는 '바인더'를 섞어 제조하며 용매 여부에 따라 습식·건식 공정으로 나눠진다. 용매 없이 고체 상태의 파우더를 섞는 건식 공정은 습식 공정 대비 친환경적이고 에너지 밀도를 높일 수 있지만 기존에는 활물질·도전재·바인더를 균일하게 혼합하는데 한계가 있었다. 이번 기술을 개발한 연구진에 따르면 활물질과 도전재를 액체 슬러리 형태로 섞은 다음 유리관으로 된 고온의 챔버에 분사하면 챔버 내부의 높은 온도로 인해 용매가 순식간에 증발되며 고르게 혼합된 활물질-도전재 복합 분말을 얻어낼 수 있다. 이는 커피 농축액을 분사하면서 뜨거운 바람을 가해 고체 형태의 분말을 얻는 커피믹스 대량생산 방식과 동일한 공법이다. 공동 연구진은 다수의 실험을 통해 도전재 함량을 기존 건식 전극 문헌에 보고되는 2~5%에서 0.1% 수준까지 획기적으로 낮췄다. 활물질 함량은 세계 최고 수준인 98%까지 끌어올리는 데 성공했다. KERI 차세대전지연구센터 황인성 선임연구원은 "분무 건조 기법을 통해 전극 내부 소재들을 최적의 형태로 조합해 에너지 밀도와 성능 향상에 기여할 수 있게 됐다"며 "이번 연구 성과는 전고체전지나 리튬황전지 등 차세대 전지 분야에 모두 적용될 수 있다는 점에서 파급력이 크다"고 말했다.2025-04-07 11:23:18
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하이니켈에 집중하는 에코프로, 대규모 자본 확충으로 반등 위한 승부수 [이코노믹데일리] 이차전지 소재 기업 에코프로가 하이니켈 배터리 투자 확대를 위한 대규모 자본금을 확보하고 있다. 차세대 배터리 개발이 늦어질 것으로 예상되면서 1회 충전당 주행거리가 길고 재활용이 용이한 하이니켈 시장이 다시 부상할 전망이기 때문이다. 또한 미국의 중국 견제 정책으로 인해 국내 배터리·소재업계가 근시일 내 반사이익을 얻을 수 있을 것으로 보인다. 31일 김필수 대림대 자동차학과 교수는 "미국의 중국 견제 흐름이 강화되고 있으며 오는 2026년에는 유예됐던 중국산 배터리 규제가 발효될 전망"이라며 "이에 따라 하이니켈 배터리를 중심으로 한 국내 배터리·이차전지 업계가 조만간 반사이익을 누리게 될 가능성이 있다"고 말했다. 금융감독원 전자공시시스템(DART)에 따르면 에코프로머티리얼즈는 최근 제3자 배정 방식으로 3890억원의 유상증자를 결의했다. 에코프로그룹이 지난해 4분기 에코프로HN의 유상증자·에코프로BM의 신종자본증권 발행 등을 통해 총 6159억원 규모의 자본성 자금을 조달한 데 이어 올해도 적극적으로 하이니켈 배터리 투자를 위한 자본 조달을 이어가는 것이다. 에코프로는 지난해 연결 기준 매출액이 전년 대비 57% 감소한 3조1103억원이었으며 영업손실 3145억원을 기록하는 등 업황이 악화되고 있음에도 기술 개발을 통해 생산비용 절감이 이뤄지면 하이니켈 제품이 리튬인산철 배터리(LFP)대비 높은 경쟁력을 가질 수 있다고 전망하고 있다. 이에 따라 밸류체인 수직계열화 확대 추진을 통해 생산 단가를 낮출 계획이다. 실제 에코프로머리얼즈는 지난 1월 인도네시아 니켈 중간재(MHP)제련 업체인 'PT그린 에코 니켈'에 533억원을 출자해 지분율 28%를 확보했다. 업계에서는 EV완성차 업계 흐름을 보면 프리미엄 제품군에는 여전히 하이니켈 제품을 선호하는 추세이기 때문에 이 같은 전략이 장기적으로 유효하게 작용할거라 전망한다. SK온은 지난 19일 일본 자동차 기업 닛산과 15조 규모의 하이니켈 배터리 관련 대형 계약을 수주했다. 에코프로가 지난 2021년 SK온의 모회사인 SK이노베이션과 2024년부터 오는 2026년까지 10조원 규모의 EV용 하이니켈 양극재(NCM)를 공급하는 계약을 체결한 점을 고려하면 SK온의 이번 계약은 에코프로와도 직접적인 연관이 있어 보인다. 에코프로의 양극재가 SK온의 하이니켈 배터리를 통해 닛산에까지 공급되는 것이다. 배터리 업계 전문가에 따르면 삼원계 하이니켈 배터리가 주목받는 이유는 재활용이 용이하기 때문이기도 하다. LPF는 재활용이 거의 불가능하지만 삼원계 배터리는 니켈, 리튬, 망간 등 희귀 금속이 많이 포함돼 가치가 높으며 95% 이상 재활용이 가능하다. 또한 업계에서는 앞으로 전기차용 폐배터리가 쏟아져 나올 것으로 전망하고 있다. 이에 따라 글로벌 시장에서도 지난 5일 유럽연합(EU)이 리튬이온 배터리를 분쇄해 얻는 중간가공물 '블랙매스'의 해외 수출을 규제하는 등 리튬, 니켈, 망간 위주의 하이니켈 배터리 핵심 광물을 확보하기 위한 범국가적 차원의 노력이 이어지고 있다. 에코프로 역시 이런 흐름에 힘입어 하이니켈 폐배터리 재활용 사업 및 관련 기술 연구에 힘을 쓰고 있다. DART에 따르면 에코프로그룹 배터리 재활용 분야를 담당하는 에코프로씨엔지의 연구개발비용은 지난 2022년 7억4700만원에서 2023년 12억1000만원, 지난해 27억1300만원으로 가파르게 상승했다. 이는 매출액 비중으로 봐도 2022년 0.68%에서 2023년 1.18%, 지난해 3.4%로 크게 늘어난 수준이다. 이호근 대덕대 자동차학과 교수는 "전고체 등 하이니켈을 대체할 차세대 배터리는 빨라도 오는 2035년 이후에나 상용화될 전망"이라며 "재활용이 용이하고 1회 충전 당 주행거리가 중요한 EV시장에서 하이니켈 배터리는 여전히 중요한 의미를 가진다"고 말했다.2025-04-01 06:00:00
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![[부품사의 변신下] 배터리·반도체·타이어, 미래차 핵심 부품 전쟁 본격화](https://image.ajunews.com//content/image/2025/03/22/20250322172220157112.jpg)
배터리·반도체·타이어, 미래차 핵심 부품 전쟁 본격화 [이코노믹데일리] 전기차(EV), 자율주행차 등 미래 모빌리티 시장 경쟁이 치열해지는 가운데 부품 기업들도 새로운 기술 개발에 속도를 올리고 있다. 선두주자가 아직 명확하지 않은 시장이기에 글로벌 기업들과 내연기관차 시대에는 없던 중국이라는 강력한 경쟁 상대가 등장하면서 미래 시장을 공략한 빠른 혁신과 글로벌 고객사 확대가 불가피한 상황이다. 김철수 호남대 미래자동차공학과 교수는 24일 "배터리, 타이어, 반도체 등 미래 모빌리티에 필요한 부품 시장에 중국의 성장이 빠르다"며 "당분간 부품 시장에서 주도권을 뺏기지 않으려는 전쟁이 계속될 것"이라고 전망했다. 이렇듯 경쟁이 치열한 시장에서 국내 기업들이 승기를 들기 위해선 크게 두 가지가 필요하다. 기술 혁신과 고객사 확보가 대표적이다. 현재 국내 부품 기업들은 국내 완성차 기업에 지나치게 의존하는 한계점이 있다. 이에 전문가들은 미래 모빌리티 시장에서 좋은 성적을 거두기 위해선 높은 기술력을 바탕으로 글로벌 고객사 다각화 전략이 필요하다고 말했다. 먼저 미래 모빌리티 중 가장 빠르게 달리고 있는 전기차의 핵심 부품은 배터리로 이미 글로벌 경쟁이 치열하다. 그중 중국은 '저가' 제품 리튬인산철(LFP) 배터리를 앞세워 점유율을 높이고 있다. 이호근 대덕대 미래자동차학과 교수는 "중국은 내수시장을 기반으로 빠르게 성장했다"며 "신소재 배터리를 개발하거나 전고체 배터리 상용화를 서두르는 게 중요하다"고 말했다. 실제 에너지 전문 시장 조사업체 SNE 리서치에 따르면 올해 1월 국내 배터리 3사(LG에너지솔루션, SK온, 삼성SDI)의 글로벌 전기차용 배터리 사용량 시장 점유율은 전년 동기 대비 3.0%p 하락한 16.9%를 기록했다. 반면 중국의 CATL은 전년 동기 대비 25.0% 성장해 글로벌 1위 자리를 견고히 유지하며 자동차 부품사 순위 4위에 올랐다. CATL이 빠른 성장세를 보일 수 있던 이유는 기술 개발에 막대한 금액을 투자했기 때문이다. 국내 점유율 1위 LG엔솔은 지난해 연구개발(R&D)로 1조1000억원을 투자했지만, CATL은 자체적으로 3조7000억원을 투자하고 정부로 부터 7900억원을 지원받은 것으로 알려졌다. 이런 악조건 속에서도 국내 기업들은 차세대 배터리 개발과 고객사 다각화에 박차를 가했다. LG엔솔은 르노에 LFP배터리를 올해 말부터 오는 2030년까지 공급하고 파우치 배터리 최초로 셀투팩(CTP) 공정 솔루션을 적용해 제품 경쟁력을 강화할 전망이다. SK온은 일본 완성차 기업 닛산에 고성능 하이니켈 파우치셀을 2028년부터 2033년까지 6년간 공급하기로 했다. 자율주행차의 핵심은 반도체다. 반도체 없이는 자율주행차도 존재할 수 없다. 라이다와 같은 센서부터 전력을 담당하는 부분까지 모두 반도체가 중요한 역할을 담당하기 때문이다. 실제 코로나19 팬데믹 시절, 반도체 수급이 어려워지자 완성차 기업들의 차량 제조 감축이 이어진 바 있다. 이렇듯 자동차 기술에 필수 요소가 된 반도체는 자율주행차 시장에서는 더욱 중요시 된다. 지난 2023년 전 세계 자동차 반도체 시장 규모는 655억5000만 달러(96조635억원)로 평가됐다. 향후 2032년까지 1230억4000만 달러로 성장할 것으로 예측되고 있다. 이렇듯 커다란 성장이 예상되는 차량용 반도체 시장은 아직 명확한 선두주자가 존재하지 않는다. 이에 기업들 간의 경쟁이 더욱 치열한 상황이다. 김철수 교수는 "반도체의 경우 아직 명확한 선두주자가 없기에 노력이 필요한 상황"이라며 "미-중 패권 경쟁으로 중국의 빠른 성장이 막힌 지금이 우리나라 기업에는 기회"라고 설명했다. 국내 대표 부품 기업 현대모비스도 반도체 경쟁에 5년 전 본격적으로 뛰어들었다. 지난 2020년 1300억원가량을 들여 현대오트론으로부터 반도체사업을 인수했으며 현재 반도체사업담당이라는 별도 조직을 운영하고 있다. 현대모비스는 지난 18일 올해 전동화와 전장, 램프 등 핵심부품용 반도체 연구개발과 신뢰성 검증을 마치고 양산을 시작한다는 소식을 전했다. 하드웨어와 소프트웨어는 물론 반도체까지 원스톱으로 설계하는 역량을 갖춰 고객사에 제공할 맞춤형 신기술의 범위를 확대한다는 전략으로 해석된다. 이러한 기술 개발과 함께 현대모비스는 고객 다각화를 위한 노력도 동반하고 있다. 세계 최대 정보기술(IT) 전시회인 CES를 비롯해 파리모터쇼, 상하이모터쇼 등 국제 전시회에 적극 참여해 현지 고객과의 접점을 늘리면서다. 모빌리티의 종류가 많아지면서 타이어 시장도 변화를 맞이했다. 전기차, 자율주행차는 무게가 많이 나가는 배터리가 탑재되며 타이어의 내구성이 중요시되기 시작한 것이 대표적이다. 이에 글로벌 7위 기업업 한국타이어는 미래 모빌리티용 타이어 라인업 마련에 힘쓰며 좋은 성과를 얻고 있다. 시의적절한 기술 혁신과 함께 고객사 다각화로 좋은 성과를 얻고 있는 대표적인 부품 기업이다. 실제 한국타이어는 원자재 가격 상승, 경기 침체 등 어렵고 엄중한 경영환경 속에서도 고부가가치 제품 비중 확대 전략을 통해 창사 이래 역대 최대 실적인 매출액 9조4119억원과 영업이익 1조7623억원을 달성했다. 좋은 성과를 얻은 바탕에는 연구개발비 증액도 한 몫했다. 한국타이어는 내장형 자동차용 스마트 타이어 기술개발 등을 위한 개발을 진행하고 있으며 매년 매출액 대비 연구개발비를 높여가고 있다. 2022년 1882억원(2.2%), 2023년 2028억원(2.3%), 2024년 2711억원(2.9%)으로 증가하고 있다. 이항구 전 자동차융합기술원장은 "전기차가 기존 내연기관차에 비해 무거워지다 보니 타이어에도 제동력, 내구성, 저소음 등의 기술들이 요구된다"며 "여기에 타이어 펑크 감지, 공기압 측정 등 안전과 관련된 센서들이 부착되며 가격이 점차 올라가고 있다"고 말했다.2025-03-25 07:00:00
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미국에서 46파이 배터리 깜짝 수주…LG엔솔, 차세대 배터리 시장 증명 [이코노믹데일리] LG에너지솔루션이 20일 서울 여의도에서 열린 정기 주주총회에서 최근 미국 시장에서 46파이 배터리 신규 수주에 성공했다고 밝히며 앞으로의 사업 방향을 공개했다. LG엔솔 애리조나 법인에서 진행한 이번 계약은 연간 10GWh 규모의 46시리즈 원통형 배터리를 다년간 공급하는 계약이며 계약 대상은 기존에 LG엔솔의 원통형 전지를 사용하던 업체가 아닌 신규 레거시 업체인 것으로 알려졌다. 업계에서는 이날 언급된 레거시 업체가 글로벌 자동차 기업인 제너럴모터스(GM), 스텔란티스 등일 것으로 추정하고 있다. 김동명 LG에너지솔루션 대표이사 사장은 주주총회 이후 기자간담회에서 "이번 수주와 비슷한 규모의 수주가 여러개 진행중이고 계약이 완결되면 말씀드릴 수 있을 것"이라며 추가 신규 수주에 대한 가능성을 언급해 기대감을 높였다 LG엔솔은 46시리즈를 테슬라에 우선 공급하고 메르세데스-벤츠와 리비안 등으로 고객사를 넓힐 계획이었으나 이번 계약으로 더 많은 고객사로부터 수요가 증명된 셈이다. 46배터리는 지름이 46mm인 원통형 배터리로 기존에 사용하던 2170배터리보다 에너지 밀도가 높으며 테슬라가 제안한 4680규격을 시작으로 차세대 원통형 배터리 표준으로 자리잡아가고 있다. 이날 이뤄진 주총에서는 △제5기 재무제표 승인의 건 △이사 선임의 건 △이사 보수한도 승인의 건 모두 원안대로 의결됐으며 앞으로의 전망과 사업 방향도 언급됐다. 김 사장은 지난해 오는 2028년까지의 글로벌 배터리 시장 성장률을 연평균 30%로 전망했으나 이날은 연평균 20%로 하향 전망했다. 하지만 "현재의 시기를 근복적 경쟁력을 높이는 기회로 삼겠다"며 "필수투자와 연구개발(R&D)은 물론 시설투자도 우선순위에 따라 신중히 집행하겠다"는 의지를 보였다. 사업 방향에 대해서는 "전기차 외 사업 비중을 늘려 안정성을 확보하고 데이터센터가 늘면서 안정적으로 성장할 ESS매출 확대 및 로봇, 차세대 애플리케이션 등 신사업 비중도 늘려나가겠다"고 밝혔다. 김 사장은 이날 "오는 2028년에 지난 2023년 실적의 두배에 달하는 매출과 밸류업 목표를 달성하겠다"며 "안정적인 잉여현금흐름으로 주주 환원에도 힘쓰겠다"는 계획을 전했다.2025-03-21 14:44:29
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국내 배터리·소재 업계, 하이니켈 대형 수주 계약으로 한숨 돌려 [이코노믹데일리] 최근 국내 배터리 기업 및 이차전지 소재 기업들의 하이니켈 관련 대형 수주 소식이 들려오면서 고에너지 하이니켈 제품을 주력으로 하는 국내 기업들이 한숨 돌리는 분위기다. 이들은 긍정적인 수주 현황을 바탕으로 중장기적인 경쟁력 확보와 수익성 제고를 위한 차세대 제품 개발 및 포트폴리오 다변화에 힘을 쏟고 있다. 19일 전자정보공시(다트)에 따르면 국내 배터리 3사 중 1곳인 SK온은 일본 완성차 기업 닛산과 15조원 규모의 하이니켈 배터리 공급 계약을 체결했다. 이번 계약으로 SK온은 중형급 전기차 약 100만대에 탑재 가능한 99.4GWh 규모의 물량을 오는 2028년부터 5년간 닛산의 차세대 전기차 4종에 공급한다. 배터리 업계에 따르면 배터리 소재 기업인 엘앤에프와 에코프로에도 좋은 소식이 들려오고 있다. 엘앤에프는 지난 11일 3조5000억원 규모의 하이니켈 양극재 중장기 공급 계약 체결을 공시했으며, 에코프로도 지난 2월 컨퍼런스콜에서 "복수의 배터리 생산(OEM) 기업과 신규 수주를 위한 품질 평가 및 계약 조건을 협의하고 있다"며 올해 상반기 내 신규 수주 가능성을 시사했다. 다만 에코프로는 공시 전까지 고객사 및 협의 관련 자세한 내역 공개는 어렵다는 입장이다. 이처럼 시장에서 SK온·엘앤에프 등의 하이니켈 배터리 제품을 찾는 이유는 하이니켈이 높은 에너지 밀도를 가지기 때문이다. 최근 전 세계 경기 침체와 불확실성 증대로 소비 심리가 위축되면서 중저가 제품에 주로 탑재되는 리튬인산철(LFP) 배터리 시장이 커졌으나 1회 충전 당 주행거리가 긴 하이니켈 배터리 시장은 프리미엄 완성차 업계에서 여전히 주목받고 있다. 특히 유럽·미국 등 장거리 이동이 잦은 국가에서는 주행거리에 한계가 있는 LFP배터리보다 하이니켈 배터리를 선호하는 경향이 있다. 업계에서는 경기 회복에 따라 하이니켈 시장도 일부 회복세를 보일 것으로 예상하고 있으며 닛산도 이런 흐름을 염두에 두고 장기적인 관점에서 SK온과 하이니켈 배터리 공급 계약을 체결한 것으로 보인다. 이들 국내 배터리·이차전지 소재 기업은 이러한 수주 내역을 기반으로 현재 중저가 전기차 라인업을 선호하는 시장 대응을 위한 LFP 배터리 개발은 물론 장기적인 관점에서의 차세대 배터리 시장 선점에도 속도를 낼 계획이다. 엘앤에프는 20일 미국 현지에서의 LFP 생산을 위해 현지 파트너사 미트라켐의 주식 129만4464주를 취득하는 145억원 규모의 투자를 단행한다고 공시하며 급성장하는 LFP 시장 수요에 대응하고 있다. 에코프로 계열사 에코프로이노베이션은 주력 제품이던 리튬 양극재 가공 사업에서 음극소재 개발까지 사업 영역을 확대하는 중이다. 에코프로이노베이션은 지난 12일 캐나다 기업 하이드로퀘백과 메탈 음극 공동개발 협약을 맺고 오는 2026년까지 파일럿 설비를 구축하며 2028년까지 준양산 파일럿 설비 구축도 추진할 계획이다. SK온은 전기차에 대한 부정적 인식을 확산시켰던 화재 문제에 대응하기 위해 열폭주 방지 기술 개발에 특히 힘을 쏟고 있다. SK온은 파우치형 배터리의 열폭주 방지 지연 소재(CFT) 기술을 보유하고 있으며 분리막 강화 기술, 양·음극재 교차설계 최소화 기술로 배터리 안정성을 높여나가고 있다. SK엔무브와 개발 중인 액침 냉각 기술도 2년내에 개발을 마칠 예정이다. 액침 냉각 방식은 급속 충전 및 냉각 효율이 뛰어나고 열폭주 현상 제어가 가능한 점이 특징이다. 한 배터리 업계 관계자는 "국내 배터리 업계 불황과 수익성 악화로 힘들어하던 시기에 좋은 소식이 들려왔다"며 "이를 기반으로 투자 기반을 확대하고 미래 시장 선점에 속도를 낼 수 있는 기회가 마련됐다고 본다"고 말했다.2025-03-20 16:50:08
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![[데스크 칼럼] 가짜 기지국의 공포, 통신사를 넘어 국가 인증 시스템의 위기](https://image.ajunews.com/content/image/2025/09/16/20250916164232794659_518_323.jpg)