헬로티 이동재 기자 | 국내 연구진이 전기차의 주행거리를 대폭 늘릴 수 있는 음극재 합성 기술을 개발했다. 합성 기술은 고용량 음극 소재를 상용화하는 데 걸림돌로 지적됐던 내구성 문제를 해결했다. UNIST 에너지화학공학과 조재필 특훈교수팀이 고용량 음극 소재인 실리콘계열 소재의 내구성을 획기적으로 개선하는 합성 기술을 개발했다. 실리콘은 기존에 리튬이온배터리 음극 소재로 널리 쓰이고 있는 흑연보다 용량이 10배나 커 전기차의 주행거리를 대폭 늘릴 수 있는 소재로 주목받았지만, 충·방전 때마다 실리콘 부피가 수배 이상(360%) 부풀어 올라 구조적 손상이 발생하기 쉽고 위험하다는 점 때문에 상용화가 어려웠다. 실리콘의 급격한 부피 변화를 막기 위해서는 실리콘 음극재 입자를 최대한 작게 만들어야하는데, 덩어리 실리콘을 잘게 부수는 등의 방식 등으로는 한계가 있었다. 조 교수팀은 핵 성장 억제에서 답을 찾았다. 음극재를 이루는 입자들은 씨앗 단계인 핵에 원자들이 달라붙으면서 점점 커지는 성장 과정을 거쳐 하나의 입자로 완성되는데, 핵 성장은 억제를 통해 입자를 작게 만들 수 있다는 설명이다. 조 교수팀이 고안한 합성법으로는 입자 크기를 1나노미터 이하(10억분의
헬로티 서재창 기자 | CATL이 현대차에 리튬인산철(LFP) 배터리 공급을 위해 한국에 지사를 설립했다고 기술 전문 매체인 IT즈자(之家)가 내부 소식통을 인용해 17일 보도했다. IT즈자에 따르면, CATL은 이미 한국에 지사를 설립했으며 이는 일본, 독일, 미국, 프랑스에 이어 다섯 번째 해외 지사다. 소식통은 "CATL 한국 지사에 지사장 1명과 직원 2명이 있으며 업무 진행 상황에 따라 직원이 더 늘 것"이라고 전했다. 다른 소식통은 "CATL이 한국 지사를 설립한 것은 현대차에 LFP 배터리를 공급하기 위한 것"이라고 말했다. CATL이 제조하는 LFP 배터리는 한국 업체들의 주력 제품인 니켈 함량이 높은 NCM(니켈·코발트·망간) 등 삼원계 리튬이온 배터리와 달리 저렴한 가격이 장점으로, 중국 기업들이 전체 생산량의 90% 이상을 생산하고 있다.
헬로티 이동재 기자 | 브이티지엠피가 차세대 리튬-황 배터리 개발을 위해 중소기업기술정보진흥원이 주관하는 2021년 Tech-Bridge 활용 상용화 기술개발 사업에 한국전기연구원과 공동으로 지원 대상에 선정, 주관연구기관으로 참여한다고 4일 밝혔다. 이번 과제를 통해 브이티지엠피는 한국전기연구원에서 이전 받은 기술을 기반으로 400Wh/kg 급 리튬-황 전지용 고에너지 밀도 전극 구조체와 양산제조기술 및 양산장비를 개발해 최종적으로 경량, 고에너지 밀도의 리튬-황 전지용 양극을 생산할 계획이다. 리튬-황 배터리는 양극 소재로 탄소소재 및 황, 음극 소재로 리튬 금속을 사용하는 2차전지를 말한다. 현재 전기차에서 주로 사용되는 삼원계 리튬-이온 배터리의 경우 용량을 늘리기 위해 사용되는 하이니켈 양극재의 구조적 안정화를 위해 코발트를 이용한다. 하지만, 최근 배터리에 사용되는 니켈과 코발트의 가격이 급등하여, 가격 경쟁력에 대한 우려가 확산되고 있다. 실제로 테슬라의 경우 저가 보급형 모델인 모델2에 중국에서 주로 생산하는 LFP(리튬인산철) 배터리를 채택했으며, 향후 전 모델에 스탠다드 레인지 모델에는 LFP 배터리를 채택하기로 결정했다. 이에 따라 양극재
헬로티 이동재 기자 | 한국미래기술교육연구원이 내달 17일 '2022 배터리 시장 전망과 차세대 고성능 배터리 소재 개발 동향' 세미나를 개최한다. 세미나는 서울 여의도 전경련회관 사파이어홀에서 진행되며 온라인으로도 참여할 수 있다. 코로나19 이후 전 세계 전기차 시장의 지속적인 확대와 함께 전동화, 무선화, 친환경화 등의 글로벌 트랜드로 인해 배터리 성장률 증가세가 더욱 가속화되고 있다. 에너지 전문 조사업체 SNE리서치는 국내를 포함한 전 세계 배터리 시장 규모가 지난해 약 54조 원에서 2030년 약 411조 원으로 8배 이상 성장할 것으로 전망했다. 우리 정부는 지난 7월 '2030 K-배터리 발전 전략'을 발표하며 배터리 핵심 기술을 국가전략기술로 선정해 2030년까지 이차전지 산업 매출액 166조 원을 달성하기 위한 대규모 지원에 나서고 있다. 이번 세미나에서는 ▲2022 배터리 시장 분석과 향후 배터리 소재, 원료 및 폐배터리 추출 소재 시장 전망 ▲[하이니켈 분리막/ 코팅] 하이니켈용 분리막 원단 필름 제조 및 코팅 기술과 상용화 방안 ▲[전극/촉매] 급속 충전이 가능한 배터리 소자 개발기술과 상용화 기술 ▲[전고체 전해질] 전기차 전고체 배
헬로티 이동재 기자 | 한국전기연구원(이하 KERI) 차세대전지연구센터 하윤철 박사팀이 개발한 ‘황화물계 전고체전지용 고체전해질 공침 제조기술’이 대주전자재료에 기술이전됐다. 황화물계 고체전해질은 이온 전도도가 높고 연성이 커서 극판과 분리막 제조가 쉽다는 장점이 있으나, 주원료인 황화리튬 가격이 비싸고, 다른 원료와의 혼합 공정에 높은 에너지가 드는 ‘볼밀법’을 사용하는 단점이 있다. 이러한 이유로 결과물도 소량 생산에 그치고 있으며 100그램 당 가격이 수백만원에 달했다. KERI의 기술은 고가의 황화리튬을 사용하지 않고 ‘공침법’이라는 간단한 용액 합성 과정만으로 황화물계 고체전해질을 저가로 대량생산한다. 공침법은 여러 가지 서로 다른 이온들을 수용액 혹은 비수용액에서 동시에 침전시키는 방법으로, 리튬이온배터리용 양극 소재를 대량생산하는 산업 현장에서 가장 많이 활용된다. 연구팀은 꾸준한 노력으로 리튬과 황, 인, 할로겐 원소 등을 공침시키는 공정 방식을 개발했고, 이를 통해 기존의 비싼 황화리튬을 사용하던 방식과 동일한 수준의 고체전해질을 제조하는 데 성공했다. 순수 원료비 기준으로 보면 KERI의 제조 방식이 기존 대비 약 15분의 1 수준으로 저렴
헬로티 서재창 기자 | 세계 주요 자동차 제조사들이 전기차 시장에서 전고체 배터리를 먼저 상용화하고자 앞다퉈 투자를 늘리고 있다고 월스트리트저널(WSJ)이 28일(현지시간) 보도했다. 주요 자동차 업체는 현재 전기차에 투입되는 리튬이온 배터리의 결점인 화재 위험 한계를 극복하는 전고체 배터리 양산을 위해 독자 연구 개발이나 외부 스타트업 투자를 늘리고 있다. 경영 컨설팅 업체인 알릭스 파트너스의 추정에 따르면, 주요 배터리 스타트업이 유치한 투자액은 이미 약 20억 달러(2조3000억 원)에 달한다. 이 투자액 중 절반가량을 유치한 미국의 스타트업 퀀텀스케이프는 지난해 12월 15분 이내에 80%를 충전하는 전고체 배터리의 개발 실험 결과를 발표해 주목을 받았다. 이 회사의 주요 투자자로는 폭스바겐, 빌 게이츠 등이 포함돼 있다. 폭스바겐은 퀀텀스케이프의 실험 결과를 자체 검증까지 했으며 지난 5월에는 1억 달러를 추가 투자하기로 했다. 이로써 이 회사에 대한 폭스바겐의 총 투자액은 3억 달러로 늘어나게 됐다. 미국 나스닥 시장에 주식이 상장돼있는 퀀텀스케이프의 시가총액은 현재 105억 달러 규모다. 폭스바겐은 이 회사의 기술을 활용해 전기차용 배터리 시범
헬로티 이동재 기자 | 제네시스가 2일 온라인 채널을 통해 영상 ‘퓨처링 제네시스(Futuring Genesis)’를 공개하고 전동화 브랜드 비전을 발표했다. 제네시스는 영상을 통해 연료전지 기반의 전기차와 배터리 기반의 전기차 두 모델을 중심으로 한 듀얼 전동화 전략을 공개했다. 오는 2025년부터는 제네시스가 출시하는 모든 신차들을 수소 및 배터리 전기차로 출시하겠다는 계획도 밝혔다. 제네시스는 이를 위해 ▲고출력·고성능의 신규 연료 전지 시스템 ▲고효율·고성능의 차세대 리튬이온배터리 등을 개발하는 데 총력을 기울일 예정이다. 특히, 제네시스는 듀얼 전동화 전략과 기술 개발을 바탕으로 그룹사 최초로 2035년까지 탄소중립을 달성하겠다는 목표를 제시했다. 이를 위해 제네시스는 오는 2030년까지 총 8개의 모델로 구성된 수소 전기차와 배터리 전기차 라인업을 완성하고, 글로벌 시장에서 연간 40만 대까지 판매를 확대할 계획이다. 제네시스는 전동화 라인업으로의 전환과 함께 원자재와 부품은 물론, 생산 공정을 포함한 브랜드의 모든 가치 사슬에 혁신을 도모해 탄소 중립을 달성하겠다는 목표를 구체화했다. 발표자로 나선 제네시스 장재훈 사장은 “제네시스는 럭셔리를 넘
헬로티 이동재 기자 | 상반기 호조세를 보이던 수입 전기차 판매량이 하반기 들어 20% 이상 줄었다. 재고 소진과 신차 출시 대기가 원인이다. 와중에 국산 전기차 판매량은 꾸준히 증가했다. 제네시스 ‘G80 전동화 모델’과 기아 ‘EV6’ 한국수입자동차협회에 따르면 테슬라를 제외한 수입 전기차는 지난 7월 한 달 동안 494대가 팔렸다. 전년 동월 대비 22.8% 줄어든 수치다. 상반기에 전년 동기 대비 64.3% 증가한 1만1629대를 판매한 테슬라도 재고물량 부족으로 7월 한 달 22대를 판매하는 데 그쳤다. 반면 국내 업체의 전기차 판매량은 상승곡선을 이어갔다. 현대자동차그룹의 경우, 7월 판매량이 6607대(현대차 4889대+기아 1718대)로 전년 동월 대비 227.6% 급증했다. 1~7월 누적 판매량도 3만1153대(현대차 2만572대+기아 1만581대)로 전년 동기 대비 119.0% 증가했다. 현대차그룹은 상반기의 상승세를 이어가기 위해 제네시스의 ‘G80 전동화 모델’과 기아의 첫 전용 전기차 모델 ‘EV6’를 출시했다. 제네시스는 지난 7월 첫 번째 전기차 ‘G80 전동화 모델’을 출시했다. 제네시스의 첫 번째 대형 전동화 세단이다. 사륜 구
헬로티 이동재 기자 | 국내 연구팀이 이온 전도율을 떨어뜨리는 ‘데드존(dead zone)’ 없는 폴리머 전해질을 개발했다. 연구팀은 전고체 배터리의 상용화가 앞당겨질 것으로 기대하고 있다. POSTECH 화학과 박문정 교수·통합과정 민재민씨 연구팀과 첨단재료과학부 손창윤 교수 연구팀이 정전기적 상호작용에 의해 구조를 제어할 수 있는 새로운 고분자 고체 전해질을 개발했다. 이 연구는 기존의 2차원 패턴의 구조에 필연적으로 존재하는 ‘데드존(dead zone)’에서 이온의 이동도가 크게 떨어지는 문제점을 근원적으로 해결한 연구로 주목받고 있다. 리튬이온전지에서 이온은 액체로 된 전해질에 의해 이동하게 되는데, 조그만 손상에도 이 전해액에 누출되어 화재나 폭발로 이어질 수 있어 불안정하다. 이런 단점을 극복하기 위해 고체상태의 전해질을 사용하는 것이 전고체 전지이다. 또 고분자 전해질 기반 전고체 전지는 충돌에도 안정적이고 인화성이 없어 화재로 이어질 위험이 낮다. 뿐만 아니라 같은 무게와 크기의 리튬이온배터리와 비교했을 때, 에너지 밀도가 1.5배에서 1.7배가량 높아 더 오래가는 이점이 있다. 연구팀은 고분자 전해질 내의 정전기적 힘을 제어함으로써 새로운 나
헬로티 이동재 기자 | SK이노베이션이 올해 들어 2분기 연속으로 5천억원을 초과하는 영업이익을 달성했다. 반기 영업이익은 3년만에 다시 1조원을 돌파했다. 2분기 영업이익은 역대 최고 실적을 기록한 윤활유 사업과 손익이 크게 개선된 배터리 사업 영향이 컸다. 특히 배터리 사업은 2분기 연속 5천억원 이상의 매출을 달성해 상반기 최초로 매출액 1조원을 돌파했다. SK이노베이션은 4일, 2분기 (잠정) 실적공시를 통해 유가 및 석유화학 제품 가격 상승, 배터리 판매 실적 호조로 2021년 2분기 매출액이 지난 1분기 대비 1조8798억원 증가한 11조1196억원을 기록했다고 밝혔다. 또 2분기 영업이익은 2020년 동기 대비 9628억원이, 전분기(2021년 1분기) 대비 40억원이 증가한 5065억원을 기록했으며, 세전이익은 6481억원으로 흑자전환했다고 발표했다. 이 같은 실적을 상반기 기준으로 보면 매출은 지난해 18조1789억원에서 올해 20조3594억원으로, 영업이익은 2조2717억원의 영업손실에서 1조90억원으로 흑자전환에 성공했다. 상반기 영업이익이 1조원을 돌파한 것은 2018년 이후 3년만이다. 석유사업 영업이익은 정제마진 하락과 유가상승 폭
헬로티 이동재 기자 | 산업통상자원부(이하 산업부)는 삼성전자가 함께한 기술나눔을 통해 코로나19 장기화로 어려움을 겪고 있는 중소기업 99개사에 172건의 특허기술을 무상 양도하기로 결정했다고 28일 밝혔다. 삼성전자는 올해 확정한 기술나눔을 포함해 2015년부터 지금까지 총 391개 기업에 784건의 특허를 제공하게 됐으며, 앞으로도 기술나눔 참여를 통해 기술력 확보를 목표로 하는 중소기업에 보유특허를 개방할 계획이라고 밝혔다. 이번에 무상 양도되는 삼성전자 특허기술에는 디지털, 인공지능, 에너지 절감·공정 등 4차 산업과 그린뉴딜 분야의 기술이 다수 포함돼 있어, 향후 기업들의 디지털 역량 강화와 친환경 기업으로 전환에 도움이 될 것으로 기대된다. 이번에 삼성전자의 특허기술을 양도받는 A사는 3D 공간정보 기업으로 기존 디지털 트윈 구현에 관한 보유기술 개선을 고민하던 중 가상현실에서의 3D 표현기술 및 보안기술 등을 신청했다. 나눔기술 활용으로 보다 효율적인 스마트 팩토리 구축과 병원·물류·재난·문화재 등 다양한 분야로 가상현실 구현 및 현장구축 컨설팅을 확장할 예정이다. 또 다른 B사는 재생가공 및 대체연료폐기물 재활용 전문기업으로 리튬이온배터리 재
헬로티 이동재 기자 | “인증제도 등 통해 리사이클링 사업 제도권 안에 포함시켜야” “그린머터리얼·그린팩토리로 2030년까지 매출 1조 원을 달성할 것” 본 기사는 [성일하이텍 김형덕 이사 인터뷰Ⅰ “ESG 요구 커질수록, 리사이클링 원료 가치 높아질 것”]과 이어지는 기사입니다. Q. 최근 국내 배터리 3사도 배터리 리사이클링 사업에 관심을 보이고 있다. SK이노베이션의 경우, 좀 진지한 것 같고. A. 리사이클링은 폐기물을 다루는 업이다 보니, 대기업이 하기에 적당하지 않다고 생각했었다. 그러나 배터리 산업의 규모 자체가 워낙 커지다 보니, 대기업도 리사이클링 쪽에 관심을 많이 가지게 된 것 같다. Q. 대기업이 리사이클링 사업에 뛰어든다면 성일하이텍, 경쟁력 있나? A. 대기업이 자본을 많이 들여서 리사이클링 사업에 뛰어든다고 하면, 처음부터 좋은 설비를 가지고 편하게 사업을 시작할 수는 있을 것 같다. 다만 기술적인 부분에서 시행착오를 많이 겪게 될 수밖에 없다. 성일하이텍도 리사이클링 사업을 하면서 많은 시행착오를 겪었다. 리사이클링 기술 문제는 한두 달 혹은 일이 년 만에 해결할 수 있는 것이 아니다. 제대로 하려면 빨라야 3년, 길게는 5년 정도
헬로티 이동재 기자 | 지난 11일 막을 내린 국내 최대 이차전지 전시회 ‘인터배터리 2021’에서 참여기업들의 부스를 둘러본 문승욱 산업통상자원부 장관과 업계 경영진들이 가장 처음 방문한 부스는 LG에너지솔루션도, 삼성SDI도, SK이노베이션도 아닌 성일하이텍이었다. 성일하이텍은 사용 후 배터리에서 황산코발트, 황산리튬, 황산니켈 등의 원재료를 추출해 배터리 제조사에 되파는 배터리 리사이클링 기업이다. 관계자들은 이날 문 장관과 업계 인사들이 한국 대표 배터리 3사가 아닌 배터리 리사이클링 기업을 가장 먼저 방문한 것을 두고, “최근 배터리 기업들이 폐배터리를 재활용하는 일에 관심이 많다는 것을 반증하는 것”이라는데 동의했다. 폐배터리 처리가 중요한 이유, 향후 수거 전망 유럽에서 시작돼 전 세계를 덮은 탄소중립 구호는 친환경 전기차 시장의 폭발적인 성장을 촉발했다. 순식간에 다크호스로 떠올라 주식시장의 괴물이 된 테슬라 이외에도 기존의 기라성같은 완성차 업체들까지도 연달아 탈탄소 동참을 선언하며 내연기관차의 생산 비중을 낮추고 전기차 개발에 뛰어드는 등, 전기차 시장은 빠른 속도로 팽창했다. 전기차의 핵심 부품은 역시 배터리다. 지난 100여 년 간 인류
헬로티 이동재 기자 | SK이노베이션이 9일 서울 강남구 코엑스에서 열린 국내 최대 배터리 산업 전시회 '인터배터리(Inter Battery)'에서 자사의 배터리 기술을 선보였다. 가장 먼저 부스 입구에는 현대차의 아이오닉5, 포드의 F-150 등, SK이노베이션의 배터리를 탑재한 글로벌 완성차들이 전시돼 있었다. SK이노베이션의 니켈 배터리가 탑재된 현대차의 아이오닉5는 주행거리가 429km에 달하며 고속 충전 시 18분 만에 80%까지 충전할 수 있다. 포드의 F-150은 미국에서 39년 연속으로 픽업트럭 부문 판매 1위를 기록한 차량으로 최근 포드는 해당 트럭 모델을 전기차 모델로 전환하기로 했다. F-150에는 SK이노베이션의 NCM9이 탑재될 예정이다. SK이노베이션은 자사의 리튬이온배터리에 대해 SAFER(더 안전하게), FASTER(더 빠르게), LONGER(더 길게)의 강점을 키워드로 내세웠다. 특히 SAFER, 안전성 분야에 대해 SK이노베이션 관계자는 “지난 기간 동안 2억 7천여 개의 셀을 공급하면서도, 단 한 차례도 화재가 발생한 적이 없다“고 강조하며, 그 원인으로 자사의 분리막, Z폴딩 기법, 열확산 방지 기술을 들었다. SK이노베이
[헬로티=이동재 기자] 전 세계적인 탄소중립 흐름을 타고 친환경에너지원인 이차전지 시장이 어느 때보다 주목받고 있다. 이차전지 전문 조사기관 SNE리서치는 작년 발표한 보고서에서 리튬이온 이차전지 시장이 2030년에 3000GWh를 돌파할 것으로 전망했다. (올해 세계 전기차에 탑재된 배터리 사용량은 144GWh다.) 올해 9회째를 맞아 내달 9일(수)부터 11일(금)까지 3일간 열리는 InterBattery 전시회는 산업통상자원부가 주최하고 한국전지산업협회와 코엑스가 주관하는 배터리 산업 분야의 대표적 전시회로서, 2013년에 국내 최대 규모로 런칭됐다. 전시품목은 충전용 배터리, 캐퍼시터, 소재 및 부품, 제조기기, 검사/측정 장비 등이 있고 지난해 전시회에는 해외업체를 포함, 200여개 업체가 참여, 380개의 부스가 마련되는 등 성황을 이뤘다. 본지는 ‘InterBattery 2021’에 앞서 관람객이 전시회를 더 효과적으로 참관할 수 있도록 올해 참가 업체 중 주목할 만한 업체들을 미리 짚어보고자 한다. 배터리는 다양한 소재를 정밀하게 가공해 만들어내는 복잡한 생산품이다. 제조 과정에서 소재를 어떻게 가공하느냐에 따라 전지의 성능과 수명이 달라지기
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