기가팩토리 규모 배터리 생산의 현황과 도전 과제 (STATUS QUO AND CHALLENGES IN GIGA-SCALE BATTERY PRODUCTION) 빠르게 성장하는 배터리 시장  (THE BATTERY MARKET IS GROWING RAPIDLY)기후 목표 달성을 위해 교통 부문(전 세계 온실가스 배출량의 약 20%)은 에너지 부문(약 30%)과 함께 가장 중요한 영향을 미치는 분야 중 하나입니다. 이에 따라 전동화 및 재생 가능 에너지원으로의 전환이 핵심적인 해결책으로 부각되고 있으며, 두 분야 모두 배터리 시스템을 활용한 에너지 저장 및 공급이 필수적입니다.이러한 흐름 속에서 배터리의 글로벌 수요는 최근 몇 년간 급격히 증가하였습니다. 이는 주로 전기 승용차 및 고정형 에너지 저장 시스템의..

주요 내용차세대 기술을 최적화하고 점점 더 치열해지는 시장에서 전략적으로 공장을 배치하는 것이 장기적인 성공의 핵심입니다.배터리 셀 생산 능력은 향후 5년 동안 글로벌 수요를 최대 두 배 초과할 수 있으며, 이에 따라 운영 효율성이 경쟁력을 유지하는 데 필수적인 요소가 될 것입니다..전환 비용을 줄이기 위해 배터리 제조업체들은 최신 자동화 및 인공지능(AI) 기술을 적용하거나 검증된 린(Lean) 공정 개선을 활용하여 기존 공장을 개조하거나 신규 공장을 설계해야 합니다.혁신에 대한 경제적 타당성은 특정 기술 및 공장 환경에 따라 크게 달라지므로, 제조업체는 각 상황에 맞는 평가를 수행해야 합니다.전 세계적으로 배터리에 대한 수요가 증가하고 있지만, 시장 전문가들이 예상했던 속도만큼 빠르게 증가하고 있지는..

5. 결론 및 전망배터리는 지속 가능한 에너지 공급을 통한 전기 모빌리티와 기후 보호의 필수적인 성공 요인이며, 앞으로도 그 중요성이 유지될 것입니다. 업계에서는 배터리 셀 개발의 최적화와 효율성 향상에 대한 높은 수요가 있습니다.산업 및 연구 기관 간 협력 프로젝트인 "기술 클러스터 배터리 셀(Technology Cluster Battery Cell)"은 이러한 잠재력을 활용하고 새로운 접근 방식을 탐색하는 것을 목표로 삼고 있습니다.이 프로젝트의 궁극적인 목표는 시장 출시 시간(Time to Market) 단축 및 비용 절감입니다.이 논문에서는 배터리 셀 개발 과정에서의 문제점과 잠재력을 우선적으로 제시한 후, 이러한 문제를 해결할 수 있는 혁신적인 접근 방식을 소개하였습니다.본 접근 방식은 주로 구..

4. 디지털 엔드투엔드(End-to-End) 툴체인(Cell Development 지원을 위한 디지털 솔루션) 4.1 정의 및 개요시장 출시 기간(Time to Market)을 단축하는 효율적인 접근 방식 중 하나는 디지털 기반의 엔드투엔드 툴체인(End-to-End Toolchain)을 구축하는 것입니다.엔드투엔드 툴체인은 디지털 도구들의 집합으로, 각각의 애플리케이션 간 명확한 인터페이스(Interface)를 정의하여 필요한 데이터와 정보를 제품 개발 프로세스 전반, 즉 제조 공정 체인까지 원활하게 전송할 수 있도록 연결한 것입니다. 여기에는 시뮬레이션(Simulation) 및 분석(Analytics) 애플리케이션, 데이터베이스, 제품 수명 주기 관리(Product Lifecycle Managemen..

3.3 제품과 공정의 연계이전 장에서 제품 개발 프로세스와 생산 프로세스에 대해 이미 자세히 설명하였습니다. 이제 제품과 공정을 연결하는 방식이 소개됩니다. 이 연결 과정은 생산 과정에서 미리 고려되지 않은 문제로 인해 양산 초기(Ramp-Up) 단계에서 발생할 수 있는 지연을 방지하는 데 필수적입니다. Figure 10에 시각화된 일반적인 방법론은 코팅(Coating) 및 건조(Drying) 공정 단계를 중심으로 제품과 공정의 연계 전략에 대해 구체적인 예를 들어 설명합니다. 마일스톤(Milestones)은 배터리 셀의 제품 개발 요구 사항과 생산 일정 간의 원활한 통합을 보장하는 중요한 체크포인트 역할을 합니다. 이는 단순한 진행률 지표가 아니라, 개발된 제품과 제조 가능성 간의 동기화 및 조율을 위..

3.2 배터리 셀 생산 프로세스리튬이온 배터리 셀의 생산 공정은 다양한 생산 기술 및 엔지니어링 프로세스가 결합된 복잡한 공정 체인을 형성합니다. 이로 인해 생산 공정의 정보 및 매개변수와 (중간) 제품 자체 간에 다수의 상호 의존성이 발생하며, 그중 대부분은 완전히 이해되지 않은 상태입니다.리튬이온 배터리 셀의 기존 생산 공정은 전극 제조(Electrode Manufacturing), 셀 조립(Cell Assembly), 셀 완성(Cell Finalization)의 세 가지 주요 섹션으로 나눌 수 있습니다. 각 섹션은 여러 개의 세부 공정으로 다시 나눌 수 있으며, 특히 선택된 셀 형식(Cell Format)에 따라 셀 조립 과정의 생산 공정 단계가 다르게 구성됩니다. Figute 9는 파우치 셀(Po..