2023. 12. 21. 06:41ㆍ배터리 산업 주간 뉴스
배터리 재료
■ Echion, Li-Fun에 Niobium 음극공급 위한 MOU체결
■ Floatech, 차세대 실리콘 배터리 음극 생산을 위한 파일럿 공장 건설 예정
■ EcoProBM, 삼성 SDI에 5년간 340억 달러 규모 양극재 공급
■ POSCO, QC Ware와 양자 컴퓨터를 이용한 배터리 재료 시뮬레이션 기술 개발
배터리 제조
■ 리튬 이온 배터리 팩 가격, $139/kWh로 사상 최저치 기록.
■ Toshiba, 코발트가 없는 5V급 고전압 양극을 사용한 새로운 리튬 이온 배터리 개발
■ Northvolt, 배터리 셀 제조에 머신 러닝 기술도입
■ Zeta Energy와 Huntsman, 중요한 비금속 배터리를 향한 중요한 단계 시연
■ About:Energy와 Eatron, EV 수명을 증가시킬 수 있는 AI의사 결정 엔진 개발
■ AM Batteries, 건식 배터리 전극 기술 상용화 가속화
■ Gogoro, 필리핀에서 스마트 스쿠터 및 배터리 교체 출시
■ Blue current, 전고체 배터리 개발
■ Gotion 태국 JV, 첫 번째 배터리 팩 출시 예정
■ Farasis Energy, SPS(Super Pouch Solution) 기술 공개
자동차 OEM
■ Geely, NIO와 배터리 교환 기술에 관한 전략적 파트너십 계약 체결
■ BMW, Solid power와 전고체 배터리 프로세스 개발라인 구축
■ BYD, 글로벌 확장 가속화를 위해 AWS 선택
■ Toyota, 탄소 중립 위한 다중 경로 접근 방식 강화 위해 새로운 배터리 및 연료전지 전기차 출시.
■ 테슬라 사이버트럭이 유럽에 진출하지 못하는 이유
■ Nio, 배터리 사업부 분사
■ LG Energy Solution, Impact Clean Power Technology와, 유럽 전기버스 전력 공급을 위한 다년간 배터리 공급 계약 체결
■ Stellantis, Ample의 모듈형 배터리 교환 기술을 활용하기 위해 파트너십 체결
■ 자동차 OEM의 핵심 배터리 금속 확보현황
재활용
■ Altilium, 광산 찌꺼기를 EV배터리 소재로 전환
■ Cirba Solutions 및 Call2Recycle, 소비자용 리튬 이온 배터리 전략적 제휴 확대
■ Cirba Solutions, 도요타의 배터리 재활용 네트워크 구축 프로그램 지원
■ Nth Cycle, 모듈식 정제시스템 The Oyster로 배터리 금속 재활용
배터리 재료
■ Echion, Li-Fun에 Niobium 음극공급 위한MOU체결
영국 캠브릿지 대학에서 분사하여 설립된 Echion은 XNO라는 상품명을 가진 음극재료인 Niobium Oxide를 개발 및 생산하는 회사입니다.
Li-Fun은 2013년 중국 Zhuzhou(株洲)에서 설립된 리튬이온 배터리 제조회사로 회사의 창립 10주년 기념행사에서 Echion의 XNO 음극 재료를 공급받기로 MOU를 체결하였습니다.
Echion의 XNO는 높은 안정성과 10분 이내 고속충전이 가능하며 매우 10000 사이클 이상의 긴 수명을 가진 음극 활물질입니다. 기존에 많이 사용되는 LTO보다 에너지 밀도를 2배 정도 늘릴 수 있는 장점이 있습니다. Li-Fun은 XNO음극을 자사의 Na-ion배터리에 사용할 계획입니다.
■ Floatech, 차세대 실리콘 배터리 음극 생산을 위한 파일럿 공장 건설 예정
Floatech은 스페인 Madrid에 있는 IMDEA 재료 연구소에서 분사한 스타트업으로 리튬 이온 배터리용 100% 실리콘 나노와이어 음극 (SINW: Silicone NanoWire)을 개발하고 있습니다. Floatech은 실리콘 음극 생산을 위한 파일럿 공장을 설립할 수 있는 투자 재원을 확보하여 마드리드에 파일럿 공장을 건설하고 제품명 Si:coil™을 생산할 계획입니다.
Floatech는 2024년 1분기말 이전에 파일롯 공장 가동을 목표로 하고 있습니다.
Floatech가 개발한 나노구조 실리콘 음극 제조공정은 기존의 공정처럼 용매 또는 폴리머를 사용하여 혼합하지 않기 때문에 제조 비용과 CO2 배출을 줄일 수 있습니다.
Floatech의 공정은 화학 기상 증착(CVD) 방식을 이용하여 기체 Si 소스를 반제품 전극인 독립형 SiNW (실리콘 나노와이어) 시트로 직접 변환시키는 단일 공정으로 기존공정처럼 원료를 분산시키거나 기판을 사용할 필요가 없습니다.
이렇게 제조된 실리콘 나노와이어의 길이는 매우 길기 때문에 반제품 전극은 기계적으로 견고하며 바인더가 필요하지 않습니다. 또한 Floactec의 SiNW는 LIB 생산라인에 직접 도입할 수 있도록 텍스타일 형태로 제조할 수도 있고 집전체 포일에 직접 증착시킬 수도 있습니다.
현재 이 회사는 유럽의 자동차 전문업체와 협력하여 양극을 기반으로 한 자동차 응용 분야용 공동 셀 개발 프로그램을 진행하고 있습니다. 로드맵에는 항공 모빌리티 및 휴대용 전자 장치의 배터리에 대한 유사한 프로그램을 시작하는 것도 포함하고 있습니다.
Floatec은 이미 유럽과 미국 고객에게 판매를 하고 있으며, 2024년 중반까지 아시아 판매 개시를 목표로 하고 있습니다.
■ EcoProBM, 삼성 SDI에 5년간 340억 달러 규모 양극재 공급
EcoProBM은 삼성 SDI와 양극재 중장기 공급 계약을 체결했다고 밝혔습니다. NCA양극재를 내년 1월부터 2028년 12월까지 총 5년간 공급하는 내용으로, 금액은 약 340억 달러(43조 8676억 원)입니다.
EcoProBM은 내년 물량은 포항사업장에서 만들어 삼성 SDI에 공급할 계획이며, 내후년부터는 헝가리 공장에서 생산해 공급할 예정이라고 밝혔습니다. EcoProBM은 1조 3000억 원을 투자, 연간 생산 능력이 10만 8000톤인 양극재 공장을 헝가리 Debrecen에 건설 중입니다. 내후년부터 양산에 돌입할 예정이며 삼성 SDI가 헝가리에서 운영 중인 배터리 공장에 납품할 계획입니다.
양사의 이번 '빅딜'은 공격적인 증설로 양극재 초격차를 추진하려는 EcoProBM과 유럽 현지 생산 체계를 통해 경쟁력을 강화하려는 삼성SDI 이해관계가 일치했기 때문입니다.
삼성 SDI는 헝가리 공장을 유럽 전기차 시장 공략의 전진 기지로 키우고 있습니다. 30 GWh가 넘는 1, 2 공장을 갖췄으며 이곳에서 배터리를 만들어 BMW, 폭스바겐 등 유럽 완성차에 공급 중입니다.
특히 양사의 이번 협력 배경에는 현대자동차가 있는 것으로 보입니다. 삼성 SDI는 헝가리 공장에서 니켈 비중을 91%까지 끌어올린 하이니켈 NCA 양극재와 실리콘카본나노(SCN)를 사용하는 6세대 각형 배터리를 현대자동차가 유럽에 출시하는 전기차에 납품할 계획입니다.
삼성SDI는 오는 2026년부터 P6를 7년간 공급하기로 했는데, 이 P6의 핵심인 NCA 양극재를 EcoProBM에서 조달하려는 계획입니다.
■ POSCO, QC Ware와 양자 컴퓨터를 이용한 배터리 재료 시뮬레이션 기술 개발
Posco 홀딩스와 QCwrare는 오 양자 컴퓨터를 이용한 배터리 소재를 시뮬레이션할 수 있는 혁신적인 신기술을 공동 개발한다고 발표했습니다.
새로운 배터리 소재를 설계하려면 실험적인 생산과 테스트가 필요한데, 이는 비용과 시간이 많이 소요됩니다. 재료 시뮬레이션은 실험을 수행하기 전에 가장 유망한 후보를 예측하여 설계 프로세스를 크게 가속화할 수 있습니다. 하지만 기존의 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션 현재 방식은 정확도가 제한적이거나 계산 비용이 과도하게 높다는 문제가 있습니다.
Posco holdings와 QCware는 한국 정부의 지원을 받아 배터리 후보 물질의 정확하고 효율적인 시뮬레이션을 위한 양자 컴퓨터의 활용성과 장점을 정량화하기 위해 협력하고 있습니다. 이번 협력은 리튬 배터리용 고체 전해질의 실제 시뮬레이션에 집중하고, 새로운 양자 컴퓨팅 방법과 현재 사용 중인 최상의 접근법을 벤치마킹하는 데 중점을 두고 있습니다.
배터리 제조
■ 리튬 이온 배터리 팩 가격, $139/kWh로 사상 최저치 기록.
2022년 전례 없는 가격 인상에 이어 올해 배터리 가격이 다시 하락하고 있습니다. 리서치 업체인 BloombergNEF (BNEF)의 분석에 따르면 리튬 이온 배터리 팩의 가격은 14% 하락하여 사상 최저치인 $139/kWh를 기록했습니다. 이는 배터리 가치 사슬의 모든 부분에서 생산 능력이 증가함에 따라 원자재 및 부품 가격이 하락한 반면, 수요 증가는 일부 업계의 기대에 미치지 못했기 때문입니다.
이 분석에 따르면 전기차와 고정식 에너지 저장장치의 배터리 수요는 여전히 전년 대비 53%의 놀라운 속도로 성장하여 2023년에 950 GWh에 이를 것으로 예상됩니다. 이러한 성장에도 불구하고 주요 배터리 제조업체들은 공장 가동률이 낮아지고 수요와 수익이 많은 기업의 기대에 미치지 못했다고 보고했습니다. 그 결과 많은 전기차 및 배터리 제조업체들이 생산 목표를 재검토했고, 이는 배터리 가격에도 영향을 미쳤습니다. 리튬 가격은 2022년 말에 최고점에 도달했지만, 이후 가격이 계속 높아질 것이라는 우려는 대부분 가라앉았고 현재 가격이 다시 하락하고 있습니다.
배터리 팩 가격 $139/kWh는 다양한 유형의 전기 자동차, 버스 및 고정식 저장 프로젝트를 포함한 여러 배터리 응용제품들의 평균입니다. 배터리 전기 자동차(BEV) 팩의 경우, 2023년 가격은$128/kWh였습니다. 셀 수준에서 BEV의 평균 가격은 $89/kWh에 불과했습니다. 평균적으로 셀이 전체 팩 가격의 78%를 차지한다는 것을 나타냅니다. 지난 4년 동안 셀 대 팩 비용 비율은 기존의 70:30 비율에서 상승했습니다. 이는 부분적으로는 CTP (Cell To Pack) 접근 방식의 도입과 같은 팩 설계의 변화로 인해 비용을 절감하는 데 도움이 되었기 때문입니다.
지역별 평균 배터리 팩 가격은 중국이 $126/kWh로 가장 낮았습니다. 미국과 유럽의 팩 가격은 각각 11%와 20% 더 높았습니다. 높은 가격은 이들 시장의 상대적 미성숙도, 높은 생산 비용, 낮은 생산량, 다양한 애플리케이션을 반영한 결과입니다. 올해 중국에서는 배터리 제조업체들이 증가하는 배터리 수요의 일부를 차지하기 위해 생산량을 늘리면서 중국 내에서도 치열한 가격 경쟁이 벌어졌습니다.
업계는 LFP 같은 저비용 양극활물질로 계속 전환하고 있습니다. LFP 팩과 셀의 평균 가격은 각각 $130/kWh와 $95/kWh로 전 세계에서 가장 낮았습니다. BNEF의 분석 결과, LFP 평균 셀 가격이 100달러/kWh 이하로 떨어진 것은 올해가 처음입니다. 2023년에 LFP 셀은 평균적으로 리튬 NMC셀보다 32% 저렴합니다.
설문조사에 참여한 광산업계와 금속 거래업자들은 리튬, 니켈, 코발트와 같은 주요 배터리 금속의 가격이 2024년에 더 완화될 것으로 예상했습니다. 이를 감안할 때, BNEF는 내년에 평균 배터리 팩 가격이 다시 하락하여 2023년에 $133/kWh에 이를 것으로 예상합니다. 기술 혁신과 제조 개선으로 인해 배터리 팩 가격은 향후 몇 년 동안 더 하락하여 2025년에는 $113/kWh, 2030년에는 $80/kWh까지 떨어질 것으로 예상됩니다.
지난 2년간 배터리 가격은 롤러코스터를 탔습니다. 앞으로 생산 인센티브와 주요 광물에 대한 규제 강화 역시 배터리 가격에 영향을 미칠 것입니다.
미국과 유럽과 같은 대형 시장은 현지 셀 제조를 강화하고 있습니다. 이러한 현지화 노력은 향후 몇 년 동안 배터리 가격이 지역별로 형성되는 방식에 복잡성을 더할 것입니다.
미국과 유럽과 같은 지역에서 배터리 제조의 현지화는 현지 산업이 확장됨에 따라 배터리 팩 가격에 상승 압력을 가할 수 있습니다. 미국과 유럽의 배터리 제조는 현재 대부분의 배터리가 생산되는 아시아에 비해 에너지, 장비, 토지, 인건비가 높아 비용이 더 높습니다. 미국의 인플레이션 감소법에 따른 셀 및 팩에 대한 $45/kWh 생산 세금 공제와 같은 현지 정책이 비용의 일부를 상쇄할 수 있지만, IRA가 가격에 미치는 영향은 아직 명확하지 않습니다.
R&D, 제조 공정 개선, 공급망 전반의 용량 확장에 대한 지속적인 투자는 향후 10년간 배터리 기술을 개선하고 비용을 절감하는 데 도움이 될 것입니다. BNEF는 실리콘 및 리튬 금속 음극, 고체 전해질, 새로운 양극 소재, 새로운 셀 제조 공정과 같은 차세대 기술이 추가적인 가격 인하에 중요한 역할을 할 것으로 예상합니다.
■ Toshiba, 코발트가 없는 5V급 고전압 양극을 사용한 새로운 리튬 이온 배터리 개발
Toshiba Corporation은 코발트가 없는 5V급 고전압 양극재를 사용하는 새로운 리튬이온 배터리를 개발했습니다. 일반적으로 리튬이온 배터리에 5V급 고전압 양극활물질을 사용하면 셀 전압과 전력 성능이 향상되지만, 전해질 분해를 일으키는 부반응에 의해 가스가 발생하여 배터리 성능을 저하시키는 문제가 있는데 Toshiba가 개발한 배터리는 배터리 내부에서 부반응에 의해 생성되어 성능을 저하시키는 가스를 대폭 억제할 수 있다고 합니다. 이 배터리는 코발트가 없고 니켈의 양도 적어 비용과 자원 보존 측면에서 좋은 솔루션이 될 것이라고 발표했습니다.
니켈 망간 산화물(LNMO)은 니켈 함량이 낮고 코발트가 없는 5V급의 고전압 양극을 구현할 수 있어 리튬 이온 배터리의 미래 양극 활물질로 유력합니다. 그러나 LNMO의 높은 작동 전위는 배터리 전해액을 산화시켜 가스를 생성하고 이로 인해 배터리가 팽창되어 수명이 단축됩니다. 이를 해결하기 위해 전해질 농도를 높이고 불소화 용매와 이온성 액체를 사용하여 전해질 산화 저항성을 개선하려는 많은 시도가 있었지만, 이러한 접근 방식은 가스 발생은 억제시킬 수 있지만 리튬 이온의 전도성을 저하시켜 성능을 저하시키게 되고 실제 적용 하기에는 비용이 많이 드는 문제가 있습니다.
Toshiba는 연구 결과 고전압 양극 표면에서 전해질이 분해돼 가스가 발생하고, 양극재의 금속 성분이 음극 표면에 용해돼 침전되는 현상이 있음을 밝혀냈고 이런 연구 결과를 활용해 양극 입자 표면을 개질해 전해질과의 반응을 효과적으로 억제하는 기술을 개발했습니다. 또한 음극 표면에 전달된 금속이온을 비활성화하는 기술도 개발했습니다. 이러한 기술을 결합하면 기존의 고이온 전도도를 가진 전해질에서도 가스 발생을 성공적으로 억제할 수 있습니다.
Toshiba는 5V급 새로운 양극소재와 NTO(Niobium Titanium Oxide) 음극을 결합하여 리튬 이온 배터리의 프로토타입을 제작했고 테스트결과 이 배터리는 60°C의 온도에서도 3V 이상의 고전압, 5분 만에 용량의 80%까지 고속 충전, 높은 전력 성능, 우수한 수명 특성을 보여주었습니다.
Toshiba는 먼저 전동 공구, 산업 장비 및 작은 크기와 고전압이 중요한 기타 응용 분야에서 이 배터리를 사용하는 것을 검토하고 있습니다. 그 외에도 회사는 차량 내 애플리케이션을 위한 더 큰 모듈을 개발하는 것을 목표로 하고 있습니다. 앞으로도 회사는 2028년 상용화를 목표로 기술 개선을 이어갈 예정입니다.
■ Northvolt, 배터리 셀 제조에 머신 러닝 기술도입
여러 산업 분야에서 머신러닝은 귀중한 자산으로 부상하고 있습니다. 이 인공 지능의 하위 영역에 기반한 강력한 도구는 생물의학 및 제약 분야에서 발견과 혁신을 가속화하고 있습니다. 머신러닝의 응용 분야는 무궁무진하지만, 공통점은 엄청난 양의 데이터를 처리할 수 있는 연산 능력을 활용한다는 점입니다.
머신 러닝은 인간이 정보를 흡수하고 해석하는 방식을 모방하도록 기계를 훈련시키고, 더 많은 데이터를 처리함으로써 점차 정확도를 향상시킵니다.
배터리 산업은 R&D와 제조의 관점에서 볼 때 데이터가 많으며, 이러한 특성은 머신러닝의 강점과 완벽하게 맞아떨어집니다. 하지만 배터리 연구 분야에 머신러닝을 적용하는 것은 미지의 영역입니다. 탈탄소화를 지원하기 위해 새로운 배터리 기술을 개발하는데 머신러닝이 도움이 될 것입니다.
전통적인 배터리 장비 제조업체는 머신러닝 솔루션 구축에 전문성이 없습니다. 배터리 R&D와 제조 모두 머신러닝에 적합한 특성인 데이터를 많이 사용하지만, 배터리 업계는 머신러닝 솔루션의 통합이 자사 활동에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 거의 파악하지 못하고 있습니다.
간단히 말해, 머신러닝을 활용하면 개인이 아무리 노력해도 할 수 없는 일들을 할 수 있습니다. 이러한 상황을 활용하여 Northvolt는 머신러닝 및 기타 AI 기반 솔루션을 사용하여 차세대 배터리 기술을 가속화하기 위해 여러 분야의 전문가로 구성된 팀을 구성했습니다.
스웨덴 Västerås에 위치한 Northvolt 연구소에서 이 팀은 “새로운 배터리 소재 개발 가속화”, “고객을 위한 셀 생산의 산업화 지원”, “제조 시 감지 및 분석 기술 발전”이라는 세 가지 핵심 영역에 머신러닝을 적용하고 있습니다.
한 가지 적용사례를 예로 들면 전극 및 표면의 결함검사는, 작업자가 다양한 종류의 결함들을 육안으로 검사해야 했기 때문에 어렵고 시간이 많이 소요될 뿐 아니라 인적 오류의 위험이 있어 생산 라인의 병목 구역 중 하나였습니다. Northvolt의 머신 비전 팀이 자체 개발한 감지 기술과 머신러닝 알고리즘 팀이 개발한 알고리즘을 결합하여 새로운 솔루션을 구현했는데 이 새로운 기술을 사용하면 전극 코팅 생산에서 분당 최대 50~70미터의 재료 처리 속도동안 결함을 검사할 수 있으며 적층공정에서는 극판 한 시트당 1초 미만의 속도로 결함을 식별할 수 있습니다. 결함이 있는 재료는 플래그가 지정되어 수동 검사를 위해 분류되거나 폐기됩니다.
머신러닝을 이용하게 되면 폐기 비용을 절감하고, 공정 튜닝 대기 시간을 줄이며, 제조 공정에 대한 핵심 지식을 쌓을 수 있게 됩니다.
Northvolt는 머신러닝을 도입함으로써 업계 후발주자로서의 여러 가지 어려움을 극복할 수 있었습니다. 이를 통해 기가팩토리에서 셀 제조를 최적화할 수 있을 뿐만 아니라 완전히 새롭고 미개척된 배터리 화학 및 설계 연구 분야의 문을 열면서 직원들이 더 다양한 많은 일을 할 수 있게 만들었습니다.
신설된 머신 인텔리전스 및 소프트웨어 팀은 머신 러닝 전문 지식을 활용해 배터리 업계에서 가장 어려운 과제를 해결하고 장비, 셀 설계, 셀 성능 분석, 셀 검사 및 기타 감지 기술을 아우르는 R&D 활동에 중요한 역할을 하게 될 것입니다.
■ Zeta Energy와 Huntsman, 중요한 비금속 배터리를 향한 중요한 단계 시연
Zeta Energy와 Huntsman Corporation은 집전체로 구리나 알루미늄을 사용하지 않고 탄소기반 집전체로 대체하여 에너지 및 전력 밀도를 더욱 향상시킨 리튬-황 배터리를 시연했다고 발표했습니다.
미국 에너지부(DOE)와 세계 재료 포럼이 에너지 기술에 사용되는 재료들을 중요성과 알려진 매장량 및 공급망 중단 위험등을 기준으로 평가를 했을 때 구리를 "핵심 재료"로 지정했기 때문에 구리를 대체하는 집전체를 개발하는 것은 중요한 혁신입니다.
Zeta Energy는 구리를 사용하지 않고 Huntsman 이 개발한 MIRALON이라는 탄소 나노튜브 소재를 집전체로 이용해 황화탄소 음극을 만들어 리튬황배터리를 만들었습니다.
MIRALON은 머리카락보다 얇고 강철보다 최대 25배 강한 탄소 나노튜브 소재로 가볍고 전기 및 열 전도성이 뛰어나 항공우주, 자동차, 건설 및 기타 산업 분야의 다양한 응용 분야에 활용될 수 있는 특징이 있습니다 또한 제조공정은 이산화탄소 발생 없이 MIRALON뿐 아니라 천연가스나 기타 탄화수소를 분리하여 깨끗한 Blue수소를 만들어 낼 수 있습니다.
Zeta Energy는 MIRALON이용해 셀의 무게를 줄이는 것이 초기 목적이었지만 이 소재는 셀의 다른 성능에도 효과를 나타내고 있어 에너지 밀도가 500Wh/kg을 초과하는 셀을 구현하는 데 핵심적인 역할을 한다고 밝혔습니다.
이 배터리는 현재는 특수 용도로 설계될 것이지만 이 기술은 미래에 집전체로 금속을 사용하지 않는 배터리의 가능성을 예고한다고 밝혔습니다.
■ About:Energy와 Eatron, EV 수명을 증가시킬 수 있는 AI의사 결정 엔진 개발
About:Energy는 2022년 Birmingham 대학교와 Imperial College London에서 분사한 스타트업으로 AI를 이용한 배터리 데이터 소프트웨어 플랫폼을 개발하고 있습니다. 2023년 4월에는 첫 번째 제품으로 The Voltt라는 배터리 데이터 소프트웨어 플랫폼을 출시했습니다.
Eatron Technologies는 자동차, 모빌리티 등 다양한 분야에서 더 우수하고 안전하며 내구성이 뛰어나고 친환경적인 배터리를 위한 AI 기반 에지-투-클라우드 연결 소프트웨어 플랫폼 (AI-powered edge-to-cloud connected software platforms)을 개발하는 회사입니다.
About:Energy와 Eatron은 영국 왕립 연구소의 Faraday Battery Challenge로부터 자금을 지원받아 배터리 수명을 늘리고 출시 기간을 단축하며 AI 기반 지능형 배터리 관리 시스템에 사용되는 AI 기반 의사 결정 엔진을 개발했습니다.
현재의 배터리 관리 시스템(BMS)은 단순하고 경험적인 방법에 의존하기 때문에 정확도가 떨어집니다. 반면 기존의 AI 기반 방식은 복잡하고 까다로운 학습 과정과 대량의 입력 데이터가 필요하기 때문에 BMS에 통합하기가 어려웠습니다.
aiMAGINE이라고 불리는 새로운 프로젝트는 About:Energy의 전기화학 배터리 모델을 결합하여 Eatron의 AI 기반 클라우드 플랫폼으로 신속하고 정확하게 보정하여 SOC, SOH 및 잔여 유효 수명(RUL: Remaining Useful Life) 예측에 대한 매우 정확한 평가를 제공하게 될 것입니다.
AI가 전기화학 모델을 보완하여 모델링할 수 없는 복잡한 물리적 동작을 설명함으로써 예측을 향상하고 선구적인 새로운 AI 기반 의사 결정 엔진(AI-DE: AI-powered decision engine)이 BMS에 매우 정확한 작동 파라미터를 제공하여 배터리 팩 수명을 크게 늘리고 팩 크기를 최소화할 수 있습니다.
이 혁신적인 AI-DE로 새로운 AI 기반 지능형 배터리 소프트웨어 계층을 구현하면 배터리 팩의 수명을 최대 20%까지 연장할 수 있습니다.
이를 통해 OEM은 최적의 크기와 비용 효율적인 배터리 팩을 설계할 수 있으며, 이는 원자재 소비와 CO2 배출을 줄여 지속 가능한 e-모빌리티 목표에 적극 기여할 수 있습니다.
About:Energy의 공동 설립자이자 COO인 Kieran O'Regan 박사는 다음과 같이 말했습니다.
“About:Energy의 앞선 전기화학 모델을 사용하면 AI 모델 학습을 대폭 간소화할 수 있으며, 충실도가 높은 모델링은 물리적 실험의 필요성을 줄이면서 배터리 상태를 보다 명확하고 정확하게 파악할 수 있게 해 줍니다. 이러한 정보로 무장한 AI-DE가 장착된 BMS는 배터리 수명을 연장할 뿐만 아니라 충전 시간도 단축할 수 있고 시장 출시 기간도 단축할 수 있습니다.
Eatron과 About:Energy는 OEM 및 1차 공급업체와의 기존 관계를 활용하여 2륜 및 4륜 전기자동차에 모두 사용할 수 있는 시스템을 개발할 예정입니다.
■ AM Batteries, 건식 배터리 전극 기술 상용화 가속화
배터리 전극의 건식 코팅 기술을 개발하고 있는 AM batteries (AMB)는 건식 배터리 기술의 상용화를 가속화하기 위해 Toyota Vaentures가 주도하는 3천만 달러 규모의 시리즈 B투자를 마감했습니다.
AMB는 현재까지 6,000만 달러 이상의 자금을 조달했으며, 최근 코팅 기술 관련 업계에서 영향력 있는 두 명의 베테랑을 영입했습니다. CEO로 새롭게 합류한 Lie Shi는 용제를 사용하지 않는 건식 공정으로 배터리용 미세 다공성 분리막을 발명하고 상용화한 Celgard의 전 사장이자 최고 제조 책임자였습니다.
최고 제조 책임자로 임명된 Hieu Duong은 건식 전극 기술의 세계적인 전문가로 전 테슬라 이사로 재직했으며 이전에는 Maxwell Technologies, GE, Zpower, Quallion에서 배터리 기술 개발의 리더십으로 일해왔습니다.
Lie Shi는 획기적인 배터리 코팅 공정을 발전시키고, Hieu Duong은 저비용 리튬 이온 배터리 제조를 위한 건식 분말 코팅 기술 및 장비의 개발과 상용화를 주도할 것입니다.
AMB는 건식으로 믹싱한 파우더를 정전기 스프레이 증착 방식으로 건식 코팅합니다.
AMB의 건식 코팅 방식은 기존 습식 코팅 방식에 비해 CO2배출을 40% 줄일 수 있고 에너지사용량과 설비 투자 비용을 40%씩 줄일 수 있습니다.
■ Gogoro, 필리핀에서 스마트 스쿠터 및 배터리 교체 출시
배터리 교환 사업을 하고 있는 대만 기업인 Gogoro는 필리핀의 수도 Manila에서 스마트 스쿠터와 배터리 교환 시스템을 출시하고 서비스를 제공한다고 발표했습니다.
Gogoro는 필리핀에서의 사업을 위해 Ayala Corporation, 917Ventures등과함께 , 합작 투자회사인 Gogoro Philipines를 설립하고 스마트 스쿠터의 배터리 교환 사업을 시행해 나갈 계획입니다.
대만에서 Gogoro 네트워크는 약 60만 명의 스쿠터 라이더를 지원하고 있으며, 2,500여 곳에 위치한 1만 2,000개의 배터리 교환 스테이션 네트워크를 통해 130만 개 이상의 스마트 배터리를 유통하고 있습니다. 현재까지 매일 40만 건 이상의 배터리 교환과 총 5억 건 이상의 배터리 교환이 이루어지고 있으며, 고고로 배터리 교환은 출시 이후 77만 톤 이상의 CO2를 절감했습니다.
■ Blue current, 전고체 배터리 개발
캘리포니아주 Hayward에 위치한 Blue Current는 실리콘 음극과 탄성이 있는 복합 전고체전해질을 사용한 전고체 전지를 개발하고 있습니다. 이 회사는 다른 유명 업계 전고체 전지 개발체들이 직면하고 있는 안전성, 비용, 확장성 문제를 인식하고 기존 리튬 이온 제조 산업에서 사용되는 것과 동일한 대량 제조 장비를 사용하여 이러한 문제를 해결하는 완전한 화학 시스템을 제공하는 데 개발 방향을 맞추고 있습니다.
이 회사는 캘리포니아주 Hayward에 위치한 본사에 22,000평방 피트 규모의 파일럿 제조 시설을 완공할 계획을 가지고 있습니다. 이 파일럿 생산시설은 대용량 LIB 제조 장비를 사용하여 자사의 전고체 배터리를 경제적으로 생산할 수 있음을 입증하는 데 사용될 예정입니다.
차세대 전기차와 모바일 기기가 성공하려면 배터리 기술의 도약이 필요합니다. 이를 위해 대부분의 업계에서는 실리콘 음극 소재를 기존 LIB 셀에 추가하거나 액체 또는 Gel 전해질과 결합된 리튬 금속 셀을 개발하기 위해 노력해 왔습니다. 이러한 접근 방식은 더 높은 에너지를 제공할 수 있지만 비용이 많이 들고 기존 LIB생산라인에 적용하기가 어렵습니다. 또한 리튬 금속의 안전성 문제를 보완하기 위해 엔지니어는 보호 구조를 강화하고, 난연성 소재를 적용하며, 복잡한 열 관리 시스템으로 시스템 수준에서 안전을 설계해야 합니다. 이는 제품 비용을 증가시키고 시스템 수준의 에너지 밀도 개선 가능성을 제한합니다.
Blue Current는 다른 접근 방식을 취하고 있습니다. 이 회사의 기술은 세 가지 중요한 방법을 고려하고 있습니다. 실리콘 함량을 최대한 높여 에너지 밀도를 극대화합니다. 블루 커런트의 배터리는 낮은 작동 압력에서도 잘 작동하기 때문에 고가의 포장재가 필요하지 않습니다. 또한 기존 LIB에 사용되는 인화성 액체나 Gel 전해질 소재를 사용하지 않아 안전하고 완전한 전고체 상태입니다.
이를 위해 Blue Current는 폴리머와 세라믹을 혼합한 탄성 복합 전해질 소재를 개발하였습니다. 이 전고체 전해질의 세라믹 성분은 이온 전도성을 향상시키며 폴리머 성분은 폴리머 가닥들이 실리콘 입자에 묶여 실리콘 입자의 팽창을 제한하고 추가적인 SEI 형성을 방지하여 수명을 향상시킵니다.
■ Gotion 태국 JV, 첫 번째 배터리 팩 출시 예정
VW이 투자한 중국의 배터리 제조사인 Gotion은 지난 2022년 12월 15일 태국의 최대 국영 에너지 및 석유화학 기업인 PTT 그룹의 자회사인 Nuovo plus와 합작 투자회사인 NV Gotion을 설립하는 계약을 체결했습니다. 이 합작회사의 초기 등록 자본금은 3억 바트(850만 달러)이며, Gotion Singapore가 49%, Nuovo가 51%의 지분을 보유하고 있습니다.
그리고 합작 공장을 착공한 지 11개월 만인 지난 12월 7일 첫 번째 배터리 팩을 조립 라인에서 출고하기 시작했습니다.
LFP배터리를 사용하는 이 팩의 용량은 38kW로, 전기 자동차가 400킬로미터를 주행할 수 있으며 태국 전기차 시장의 A세그먼트 모델에 대한 배터리 수요를 충족시키게 될 것이라고 밝혔습니다.
이 공장의 1단계 배터리 팩 생산 능력은 연간 2 GWh로 계획되어 있으며, 향후 시장 수요에 따라 8 GWh로 확장할 계획입니다.
NV Gotion은 중국 전기차 제조회사인 Neta auto와 전략적 파트너십을 체결하고 여러 Neta 모델에 배터리를 공급할 계획입니다. 2024년 1분기에 대량 생산이 시작되면 연간 2만 대의 생산 능력을 갖추게 될 이 공장은 태국과 더 넓은 시장의 모빌리티 수요를 충족하는 Neta의 주요 제조 기지가 될 것이라고 Neta는 밝혔습니다.
올해 1분기 태국은 지난해 같은 기간보다 7.6배 많은 5만 대 이상의 신에너지 자동차(NEV)를 등록해 시장 잠재력이 매우 큰 것으로 예상되고 있습니다.
■ Farasis Energy, SPS(Super Pouch Solution) 기술 공개
중국배터리 제조사인 Farasis Energy는 제1회 중국 국제 공급망 엑스포 (CISCE) 2023에서 SPS(Super Pouch Solution)라고 명명한 배터리 팩 제품을 선보였습니다.
SPS는 다음과 같은 특징이 있습니다.
- 높은 에너지 밀도: SPS 시스템은 220Wh/kg을 초과하는 에너지 밀도를 제공합니다. 이 뛰어난 에너지밀도 덕분에 1.000km 이상의 주행 거리가 가능합니다. 독특한 비모듈식 수평 레이아웃을 통해 동일한 부피 내에서 기존 모듈식 시스템에 비해 에너지 밀도를 30% 이상 높일 수 있습니다.
- 첨단 셀 기술: 파우치 셀을 캡슐화하는 첨단 스태킹 공정을 사용하여 SPS 셀은 에너지 밀도가 기존 각형 및 원통형 배터리보다 10% 이상 뛰어납니다.
- 빠른 충전 및 방전 기능: Farasys energy의 800 VTC(터보 차지) 기술을 통해 SPS는 2C~6C 이상의 충전 및 방전 속도를 지원합니다. 이 기능을 통해 다양한 전기차 모델이 단 10분 만에 최대 400km의 주행 거리를 제공하는 급속 충전을 달성할 수 있으며, 에너지 방출 시에도 높은 효율을 유지할 수 있습니다.
- 혁신적인 경량 설계: 반고체 대형 파우치 셀을 고효율 액체 냉각판과 함께 시스템 섀시에 직접 통합한 SPS는 75%의 부피 활용도를 달성하고 부품 수를 절반으로 줄였습니다. 그 결과 기존 배터리 시스템보다 20~30kg 더 가벼운 시스템을 구현하여 가벼운 효율성과 강력한 성능을 동시에 제공합니다.
- 향상된 안전성: SPS는 안전한 화학 시스템, 파우치 셀을 위한 안전한 스택 설계, 독점적인 상 변화 재료, 우수한 열 관리, 포괄적인 안전 관리를 위한 AI 기반 BMS를 통합합니다. 이러한 혁신은 방열 효율을 4배로 높이고 배터리 수명을 3,000회 이상으로 연장합니다. 니켈 함량이 높은 셀에서도 SPS는 개별 셀에서 열 폭주가 발생할 경우 열 전파를 방지합니다.
- 비용 효율성: SPS의 설계는 보조 재료의 필요성을 획기적으로 줄이고 모듈화를 제거하여 재료 비용을 33% 절감할 수 있습니다. 이 생산 라인은 액체, 반고체 및 고체 배터리를 포함한 다양한 화학 시스템과 호환되므로 자동차 제조업체의 다양하고 장기적인 요구 사항을 충족합니다. 또한 이 시스템은 수평 파우치 셀의 두께를 85mm에서 145mm까지 유연하게 조정할 수 있는 맞춤형 사이즈를 제공합니다. 이러한 확장성 덕분에 배터리 시스템 용량은 80 kWh에서 150 kWh까지 다양하며, 단일 섀시에서 모든 차량 유형에 적합하므로 자동차 제조업체는 신모델의 R&D 주기를 단축하고 조달 비용을 절감하며 안정적인 공급을 보장할 수 있습니다.
- 저탄소 지능형 제조: 스마트 기술, 디지털화, 자동화, 지속 가능성을 수용하는 SPS는 전극당 0.125초라는 놀라운 전극 적층 속도를 달성했습니다. 1,200대 이상의 로봇이 98.5%의 자동화율에 기여하여 제품이 PPB 품질 표준을 일관되게 충족하도록 보장합니다.
자동차 OEM
■ Geely, NIO와 배터리 교환 기술에 관한 전략적 파트너십 계약 체결
Geely와 NIO는 항저우에서 배터리 교환에 관한 전략적 파트너십 계약을 체결했습니다. 양사는 배터리 표준, 배터리 교환 기술, 배터리 교환 네트워크 확장 및 운영, 교환 모델 개발, 배터리 자산 관리 등에 관해 포괄적인 협력을 진행하기로 합의했습니다.
Geely산하 Yiyi Power의 CEO인 Jack LIU와 NIO의 수석 부사장인 Fei SHEN이 양 당사자를 대신하여 계약에 서명했습니다.
양사는 전략적 인식, 공유, 개방의 원칙을 바탕으로 기존 사업을 기반으로 서로의 장점을 보완하고, 배터리 교체 분야에서도 전략적으로 협력하기로 했습니다. 이번 합의에 따라 양 당사자는 '공동 투자, 공동 건설, 공유, 협력' 모델을 통해 개인용 자동차와 상용차에 대한 두 가지 배터리 교환 표준을 공동 개발하고 배터리 교환 개발 및 홍보를 가속화할 예정입니다. 차량 측에 기술을 적용하고 배터리 교환 운영 규모를 확장하여 다양한 요구 사항을 가진 사용자에게 보다 편리하고 포괄적이며 안전한 서비스를 제공합니다. 양 당사자는 효율적인 배터리 자산 관리 메커니즘을 구축하고, 통일된 배터리 교환 운영을 구축하며, 서로의 배터리 교환 시스템과 호환되는 배터리 교환 가능 차량을 개발할 것입니다.
중국의 새로운 인프라와 신에너지 개발 방향에 맞춰 이번 파트너십은 배터리 교환 기술을 더욱 표준화하고, 배터리 교환 네트워크의 규모를 늘리며, 자동차 산업의 저탄소 변혁을 가속화할 것입니다.
■ BMW, Solid power와 전고체 배터리 프로세스 개발라인 구축
BMW의 배터리 셀 기술 리더로 올해 11월부터 합류하게 된 Kurt Vandeputte는 전임자인 Peter Lamp와의 대담 중에 전고체 전지에 대해 언급했습니다.
현재 BMW는 독일 Pardorf에 있는 셀 제조 혁신센터(CMCC: Cell Manufacturing Competence center)에서 전고체 전지 개발 파트너인 미국의 Solid Power와 전고체 전지 공정 개발을 위한 라인을 구축하고 있고 이 라인은 2024년 2분기에 가동될 예정이라고 밝혔습니다.
그러나 그는 현실적으로 전고체 전지 기술이 성숙되고 산업화될 준비가 되기까지는 10년이 지나야 가능할 것이라고 말했습니다.
전임자인 Peter Lamp는 BMW가 기존 각형을 사용하던 5세대 셀을 6세대에서는 원통형으로 바꾸는 결정을 하게 된 배경에 대해서 밝혔습니다. BMW는 초기에는 백지상태에서 시작해서 모든 셀의 형식과 크기에 대해 오픈했었지만 향후 BMW의 야심 찬 성능과 안전 목표를 고려했을 때 원통형 셀이 차세대에 가장 적합한 포맷이라는 결론에 도달했다고 밝혔습니다. 또한 원통형 셀은 자사의 새로운 클래스에 적용될 CTP (Cell To Pack)과 Pack-to-Open-body에 가장 적합하다고 결론을 내렸다고 말했습니다.
■ BYD, 글로벌 확장 가속화를 위해 AWS 선택
아마존닷컴의 자회사인 아마존 웹 서비스(Amazon Web Services, Inc., 이하 AWS)는 AWS 리인벤트(re:Invent)에서 하이브리드 및 배터리 전기 자동차를 포함한 신에너지 자동차(NEV)의 세계적인 제조업체인 BYD가 이 자동차 제조업체의 글로벌 사업을 지원하기 위해 커넥티드 차량 플랫폼을 위한 클라우드 공급자로 AWS를 선택했다고 발표했습니다.
70개 국가 및 지역에서 500만 대 이상의 차량을 판매하고 있는 BYD는 AWS의 3가지 서비스를 통해 자사의 최신 차량 내 내비게이션 또는 인포테인먼트 서비스에 적용할 계획입니다. 이를 통해 새로운 기능과 애플리케이션을 자동으로 배포하여 운전자와 승객에게 고성능의 대화형 차량 내 경험을 실시간으로 제공할 수 있는 커넥티드 차량 아키텍처를 구축할 수 있게 될 것입니다.
AWS의 3가지 서비스는 차량 시스템 데이터를 저장하여 내구성, 가용성, 확장성, 보안을 제공하는 Amazon Simple Storage Service(Amazon S3)와 BYD의 핵심 운영을 위한 Amazon Elastic Kubernetes Service(Amazon EKS), 콘텐츠 배포 네트워크 서비스인 Amazon CloudFront입니다.
BYD는 AWS에서 커넥티드 차량 플랫폼을 실행함으로써 전 세계 어디에서나 차량 안전, 운영, 유지보수 효율성 및 전반적인 운전 경험을 향상시키는 자동 업데이트를 제공할 수 있게 될 것입니다. 예를 들면, 운전자는 이러한 업데이트를 통해 BYD 앱을 사용하여 배터리 충전량과 주행 가능 거리를 비롯한 차량 상태를 모니터링하고, 문과 창문을 원격으로 잠그고 열며, 주차장에서 차량의 위치를 찾을 수 있습니다.
운전자의 데이터를 안전하게 보호하기 위해 BYD는 AWS 기능을 사용하여 차량의 보안을 관리하고, 개선하며, 해외 커넥티드 차량 플랫폼의 규제를 준수할 수 있습니다.
또한 BYD는 차량 내 오디오 경험을 제공하기 위해 Amazon을 활용하고 있으며, 현재 유럽 내 커넥티드 차량에는 고품질 음악 스트리밍을 제공하는 Amazon Music이 탑재되어 있습니다. 이 기능은 2023년 IAA 모빌리티에서 출시된 BYD SEAL 모델을 비롯한 신차에 기본으로 제공되며, 운전자는 음성 명령만으로 음악 라이브러리를 탐색하거나 좋아하는 재생 목록이나 팟캐스트를 제어할 수 있습니다. 기존 차량 소유자에게 더 많은 가치를 제공하는 이 기능은 무선 업데이트를 통해 유럽 내 추가 모델에서 제공될 예정입니다.
BYD는 AWS와 협력하여 전 세계에 자사의 커넥티드 차량을 제공하는데 도움이 되는 혁신과 보안을 제공하고 고객에게 지속적으로 만족을 주는 안전성, 편안함, 편리함을 제공할 계획입니다.
■ Toyota, 탄소 중립 위한 다중 경로 접근 방식 강화 위해 새로운 배터리 및 연료전지 전기차 출시
도요타 자동차 유럽(TME: Toyota Motor Europe)은 2023 Kenshiki 행사에서 도요타의 최신 전기 제품 및 기술을 발표했습니다.
Kenshiki(見識)란 일본어로 통찰력이라는 뜻으로, 올해 행사에서는 300여 명의 미디어가 참석한 가운데 향후 도요타의 다중 경로 전략에서 중요한 역할을 할 배터리 전기 및 수소 자동차에 대해 집중적으로 논의했습니다.
모두를 위한 모빌리티
도요타의 '모두를 위한 모빌리티' 원칙과 2040년까지 유럽에서, 2050년까지 전 세계적으로 완전한 탄소 중립을 달성하겠다는 약속은 신제품 개발에 대한 도요타의 접근 방식을 보여줍니다.
도요타 자동차 디자인 총괄 최고 브랜딩 책임자 Simon Humphries는 Kenshiki에서 도요타의 사고방식에 대한 자세한 인사이트를 제공했습니다:
“우리에게 모빌리티의 진정한 의미는 자유입니다. 자유에는 기회가 따르며, Toyota는 전 세계 어디에서든, 어떤 상황에서든, 누구도 뒤처지지 않고 모빌리티가 제공하는 기회에 접근할 수 있어야 한다고 믿습니다.”
도요타의 '다중 경로' 전략은 이러한 생각을 뒷받침하는 것으로, 저공해 및 무공해 모빌리티 솔루션은 특정 지역의 요구를 충족하도록 설계되어 고객의 수요를 충족하거나 지역 인프라와 관련이 있으면서도 접근성을 유지하여 탄소 중립을 향한 여정에서 누구도 뒤처지지 않도록 합니다.
Humphries는 렉서스와 도요타의 차세대 배터리 전기차를 선도할 여러 콘셉트 모델을 선보이며 기가캐스트 섀시, 부품 최소화, 새로운 운영 체제인 Arene를 결합한 새로운 모듈식 디자인 아키텍처를 통해 전체 사용자 경험을 향상시킬 수 있는 자유로운 디자인이 가능하다고 설명했습니다.
이번 Kenshiki에서 선보인 도요타와 렉서스의 미래형 배터리 전기차 라인업은 렉서스 LF-ZC, 도요타 FT-Se 도요타 FT-3e, 도요타 스포츠 크로스오버 콘셉트, 도요타 Urban SUV 콘셉트 등 향후 수년 내에 유럽 도로에 등장할 예정입니다.
탄소 중립을 향한 길
TME는 작년에 2040년까지 유럽에서 완전한 탄소 중립을 달성하겠다는 목표를 발표했습니다.
2030년까지 유럽 사업장 및 제조 시설에서 SBTi Scope 1 및 2 탄소 중립을 달성할 계획입니다.
2035년에는 신차 판매에서 CO2를 100% 감축하고, 2040년에는 가치 사슬과 물류 부문에서 완전한 탄소 중립을 달성할 계획입니다. 이미 TME는 벨기에에서 독일, 프랑스, 네덜란드에 이르는 4개 주요 물류 노선에 수소 연료전지 전기 트럭을 투입하는 등 진전을 보이고 있습니다.
배터리 전기차 확대
Yoshihiro Nakata 도요타 자동차 유럽 사장 겸 CEO는 TME의 중기 제품 출시 계획에 대해 다음과 같이 언급했습니다:
“다양한 탄소 저감 기술을 지속적으로 제공하는 한편, 고객에게 제공하는 무공해 차량의 수도 꾸준히 늘릴 것입니다.”
유럽에서 도요타의 전동화 비율은 이미 71%에 달하며 2024년에는 75%까지 증가할 것으로 예상되며, 새로운 배터리 전기차가 판매량에서 점점 더 중요한 역할을 하게 됨에 따라 이 비율은 더욱 확대될 것입니다.
2026년까지 TME는 승용차부터 경상용차까지 약 15종의 다양한 무공해 차량을 도요타 브랜드로 제공할 예정이며, 도요타의 유럽 BEV 믹스는 20% 이상, 연간 25만 대 이상이 될 것으로 예상됩니다.
Nakata 사장은 수소로 눈을 돌리면서 도요타는 인프라의 성장과 친환경 수소 공급의 모멘텀을 바탕으로 유럽 이동성의 탈탄소화에 기여하는 도요타의 고유한 역할에 대해 자신감을 갖고 있다고 설명했습니다.
도요타의 수소 전략은 여러 모빌리티 부문에 걸쳐 있으며, 승용차 부문에서는 Mirai와 새로 출시된 Crown을 제공합니다. 상업용 부문에서는 TME의 수소 팩토리 유럽이 현재 연료전지 기술을 트럭, 버스, 코치, 보트, 그리고 kenshiki에서 선보인 수소 연료전지 Hilux 프로토타입에서 볼 수 있듯이 픽업트럭에 통합하고 있습니다.
도요타가 2026년에 3세대 연료전지 시스템을 출시하면 수소 기술은 더욱 발전할 것입니다.
Proace Max로 도요타 프로페셔널 라인업 완성
도요타 프로페셔널 경상용차 라인업은 세 가지 길이와 높이로 제공되는 대형 밴인 신형 Proace Max를 추가하여 고객이 원하는 다양한 용도로 사용할 수 있는 라인업을 완성했습니다.
신형 Proace Max는 다른 모델과 마찬가지로 배터리 전기 파워트레인을 선택할 수 있으며, 420km(WLTP)의 주행 가능 거리와 배기가스 제로 구역에 대한 접근성을 제공합니다.
Proace Max는 새롭게 업데이트된 Proace 및 Proace city 모델에 합류하여 고객에게 대형, 중형, 소형 상용차 중에서 배터리 전기 파워트레인 옵션을 선택할 수 있는 선택권을 제공합니다.
또한 Hilux는 품질, 내구성, 신뢰성을 중시하는 고객을 위한 도요타 상용차의 주축인 도요타 프로페셔널 차량의 핵심 모델입니다.
내년에는 하이브리드 48V 시스템이 탑재된 버전이 출시되어 더 강력한 출력과 토크를 제공하고 연비가 10% 향상될 예정입니다.
Toyota Professional은 강력한 모멘텀을 가지고 있으며 2023년 판매량이 2022년 대비 +20% 이상 증가한 14만 대 이상으로 증가할 것으로 예상됩니다. Toyota는 강력한 제품을 고객에게 제공하는 것은 일부이고, 핵심 차별화 요소는 소매 네트워크의 우수한 고객 서비스라고 밝혔습니다..
■ 테슬라 사이버트럭이 유럽에 진출하지 못하는 이유
테슬라의 차량 엔지니어링 담당 부사장인 라스 모라비는 네덜란드 탑기어와의 인터뷰에서 사이버트럭이 유럽에 출시되지 않을 가능성이 높다고 말했습니다.
첫 번째 이유는 미국의 픽업 시장은 거대하지만, 유럽의 픽업 시장은 미국과 다르기 때문이며 두 번째는 유럽 규정은 돌출된 부품에 대해 3.2mm의 라운딩처리를 하도록 요구합니다. 안타깝게도 1.4밀리미터의 스테인리스 강판에서 3.2밀리미터의 라운딩 처리를 하는 것은 불가능합니다."
4년간의 지연과 소문, 그리고 일론 머스크 CEO가 세상과 소통하는 데 가장 선호하는 방식인 소셜 미디어 플랫폼 X에 온갖 이상한 발언을 쏟아낸 끝에 마침내 지난주 첫 번째 Tesla 사이버트럭이 인도되었습니다.
하지만 미국 고객들은 내년에 이 전기차를 손에 넣을 수 있을 것으로 기대할 수 있지만, 유럽 예약 고객들은 희망을 버려서는 안 됩니다.
그 이유는 사양표 자체가 인상적이긴 하지만 테슬라의 첫 번째 픽업이 구대륙에서 일종의 금단의 열매가 될 수 있기 때문입니다.
최대 845마력을 발휘하고 시속 0에서 60마일까지 단 2.6초 만에 주파하는 사이버트럭은 빠른 트럭이지만 무거운 트럭이기도 합니다. 3개의 전기 모터와 약 123 kWh의 배터리를 장착한 최고급 Cyberbeast 모델의 무게는 6,843파운드로, 유럽에서 일반 자동차 면허증으로 운전하기에는 너무 무겁습니다.
이 지역에서는 일반 승용차 면허인 카테고리 B 면허를 소지한 사람이라면 최대 총중량 3.5톤(7,716파운드)의 차량을 운전할 수 있습니다. 사이버트럭의 총중량은 한도 이하이지만, 6,843파운드라는 숫자는 2,500파운드의 적재 하중을 고려하지 않은 것입니다. 이를 더하면 9,343파운드 또는 4,237kg이 됩니다. 이는 승객의 무게를 고려하지 않은 수치로 승객까지 고려하면 일반 승용차 면허로는 운전할 수 없습니다.
올해 초 규제 당국에 제출된 공식 VIN 디코더에 따르면 사이버트럭의 차량 총중량 등급은 두 가지가 있습니다(GVWR):
클래스 G - 3,629kg ~ 4,082kg 초과. (8,001-9,000파운드);
클래스 H - 4,082kg ~ 4,536kg 초과. (9,001-10,000파운드).
보시다시피, 가장 낮은 등급도 이미 유럽 제한을 초과합니다. 즉, 유럽에서 사이버트럭을 판매하려면 총중량 3.5톤 또는 7,716파운드 이상의 차량에 적용되는 카테고리 C 면허를 취득해야 한다는 뜻입니다.
즉, 트럭 면허증이 있어야 합니다. C형 면허는 B형 면허증에 비해 비용이 더 많이 들고, 트럭을 운전할 계획이 없다면 굳이 면허증을 취득하는 사람이 적습니다. 따라서 대량 생산 및 판매를 목적으로 하는 차량에는 적합하지 않습니다.
사이버트럭이 미국인들만의 전유물이 될 수 있는 또 다른 요인은 유럽에서 대형 픽업트럭이 수년 동안 큰 인기를 끌지 못했다는 점입니다. 구대륙에서는 Toyota Hilux, Mitsubishi L200, Volkswagen Amarok, Ford Ranger 같은 소형 트럭이 세그먼트를 지배하고 있기 때문에 테슬라만큼 큰 트럭이 이 지역에서 이름을 알리는 데 어려움을 겪을 수 있습니다.
마지막으로 충전 포트 문제도 있습니다. 테슬라의 북미 충전 표준(NACS) 커넥터가 미국과 캐나다 시장을 겨냥한 전기차의 사실상 표준이 될 위기에 처한 반면, 유럽은 CCS2 플러그를 채택하고 있습니다. 유럽 Tesla 슈퍼차저에도 CCS2 커넥터가 제공됩니다.
따라서 테슬라가 유럽에서 사이버트럭을 판매하려면 어떻게든 사이버트럭에 CCS2 플러그를 구현해야 합니다. 이는 테슬라가 큰 틀에서 볼 때 너무 귀찮다고 생각할 수 있는 하드웨어 및 소프트웨어 조정을 해야 하는 것을 의미합니다.
픽업트럭은 일반적으로 밴과 같은 다른 경상용차와 함께 판매되기 때문에 정확한 수치를 구하기는 어렵지만, 2년 전 조사에 따르면 2020년 유럽에서 판매된 픽업트럭은 116,280대에 불과했습니다.
이는 2020년에 미국에서 판매된 약 300만 대의 픽업트럭과는 큰 차이가 있는 수치로, 2025년까지 연간 25만 대의 사이버트럭을 판매하고자 하는 Tesla에게는 덜 매력적인 시장입니다.
■ Nio, 배터리 사업부 분사
중국 전기 자동차 제조업체 Nio는 수익성 전환, 비용 절감 및 효율성 향상을 위한 노력의 일환으로 배터리 제조 부문을 분사할 계획입니다.
애플과 파나소닉에서 근무했던 엔지니어들이 이끄는 이 신생 배터리 사업부는 이르면 올해 말 분사 후 외부 투자자를 찾을 예정이라고 합니다.
Nio는 실적 발표에서 설립자 겸 CEO William Li는 배터리에 대한 자체 연구 개발을 계속할 것이지만 이제는 모든 제조를 아웃소싱할 계획이라고 밝혔습니다.
시장 가치가 124억 달러에 달하는 이 회사는 현재 모든 배터리를 CATL과 CALB 그룹에서 구매하고 있습니다.
이전 계획은 일부 배터리를 자체적으로 개발 및 제조하고 나머지는 테슬라처럼 다른 공급업체에 생산을 아웃소싱하는 것이었기 때문에 이번 분사는 더 빨리 수익을 창출하려는 Nio의 노력을 강조한다고 관계자들은 말합니다.
중국 승용차 협회의 데이터에 따르면, Nio는 올해 첫 10개월 동안 중국에서 126,067대가 판매되어 전기차 및 플러그인 하이브리드 판매량 9위를 차지했습니다.
이 회사는 화요일에 치열한 전기차 가격 전쟁으로 인해 전년 동기 대비 10.8% 증가한 45억 6,600만 위안(6억 3,760만 달러)의 3분기 손실을 보고했습니다.
CEO Li는 실적 발표에서 배터리 제조 부문의 분사 계획에 대해서는 언급하지 않았지만 애널리스트들에게 배터리 자체 생산이 향후 3년간 수익성 개선에 도움이 되지 않을 것이기 때문에 자체 생산계획을 연기할 것이라고 말했습니다.
Nio는 수년 동안 첨단 제조, 배터리, 자율주행, 칩 등 전기차를 위한 End to End 기술을 개발하는 전략을 추구해 왔습니다.
그러나 최근 몇 년 동안 스마트폰 제조 및 배터리 교체와 같은 분야에도 진출하고 최고의 인재와 시설을 유치하는 데 막대한 투자를 하면서 너무 많은 일을 벌이고 있다는 투자자들의 우려가 있어 이를 안심시키기 위해 노력하고 있습니다.
지난달에는 인력을 감축하고 장기 투자를 연기하겠다고 발표했는데, 경영진은 이를 통해 2024년까지 최대 20억 위안의 비용을 절감할 수 있을 것이라고 말했습니다.
또한 배터리 교체가 가능한 전기차를 공동 개발하고 비용 절감을 위해 배터리 교체 스테이션을 구축하기 위해 Geely 및 Changan 자동차와 파트너십을 맺었습니다.
이 계획에 따라 Nio 배터리 사업부의 최고 엔지니어들 중 일부는 Tesla의 네바다 배터리 공장에서 품질 및 공급업체 관리 업무를 담당한 경험이 있는 사람들이 새로운 회사에 합류하고 일부 직원은 Nio의 다른 부서로 통합될 것이라고 두 사람은 말했다.
Nio는 빠르면 2025년 4680과 유사한 원통형 전지를 연간 40 GWh생산할 수 있는 배터리 공장을 중국 동부 안후이성에에 짓기 위해 Tesla의 네바다 배터리 공장에서 품질 및 공급업체 관리 업무를 담당한 경험이 있는 엔지니어를 고용했지만 이들 중 일부 직원은 다른 부서로 통합될 것이며 분사될 자산에는 계획된 공장, 일부 테스트 장비 및 지적 재산이 포함될 수 있다고 익명의 소식통은 전했습니다.
■ LG Energy Solution, Impact Clean Power Technology와, 유럽 전기버스 전력 공급을 위한 다년간 배터리 공급 계약 체결
LG Energy Solution (LGES)과 대중교통용 중대형 배터리 시스템 글로벌 1위 공급업체인 Impact Clean Power (ICPT)가 NCM 리튬이온 배터리 모듈 공급 계약을 체결했다고 밝혔습니다.
LGES는 향후 3년간 폴란드 Wroclaw 공장에서 생산한 배터리 모듈 약 20만 대를 Pruszkow에 위치한 ICPT의 기가팩토리 X에 공급해 배터리 팩과 시스템으로 조립할 예정입니다. 공급된 배터리는 약 3,000대의 대형 상용 전기 자동차 제조를 지원할 수 있습니다.
배터리 제조부터 전기 버스 생산에 이르는 전 과정이 폴란드에서 이루어지는 이번 계약은 유럽의 전기 대중교통 시스템을 위한 포괄적인 공급망을 구축하고 유럽의 전기화를 추진하는 것을 목표로 하고 있습니다.
또한 이번 계약은 양사가 까다로운 상용차 부문에서 기술 리더십을 공고히 하는 데 있어 중요한 이정표가 될 것입니다. 전기버스와 같은 상용차용 배터리는 승용차보다 최대 약 11배 높은 에너지 흐름을 견뎌야 하기 때문에 LG에너지솔루션은 배터리의 내구성과 주행거리를 향상시키기 위해 NCM을 적용하게 됩니다.
LG 에너지 솔루션의 Wroclaw공장은 유럽 최대의 자동차용 리튬 이온 배터리 생산 공장입니다. 이 공장의 현재 생산능력은 연간 70GWh이며, 약 100헥타르의 면적을 차지하고 있습니다.
■ Stellantis, Ample의 모듈형 배터리 교환 기술을 활용하기 위해 파트너십 체결
Stellantis와 Ample은 5분 이내에 완전히 충전된 전기차 배터리를 제공할 수 있는 모듈형 배터리 교환기술 분야에서 파트너십을 구축하는 구속력 있는 계약을 체결했습니다. 배터리 교환 기술을 사용하면 배터리 교환 스테이션에 정차한 전기차 고객이 방전된 전기차 배터리를 단 몇 분 만에 완전히 충전된 배터리로 교체할 수 있습니다.
양사는 또한 이 기술을 스텔란티스의 다른 플랫폼들 뿐 아니라 다양한 지역에도 확대적용하는 방안에 대해서도 논의 중입니다.
초기 프로그램은 2024년 스페인 Madrid,에서 스텔란티스의 Free2move 카셰어링 서비스 내 100대의 피아트 500e 차량을 활용해 시작될 예정입니다. 피아트 500e는 스텔란티스 내에서 가장 많이 판매되는 전기차로, 전 세계적으로 판매되고 있으며 여러 유럽 시장에서 전기차의 선두주자입니다.
Ample의 경량 배터리 교체 스테이션은 단 3일 만에 공공장소에 배치할 수 있어 운전자들의 수요를 충족할 수 있는 인프라를 빠르게 확장할 수 있습니다. Ample을 지원하는 전기차가 Ample 스테이션에 접근하면 차량이 스테이션에 즉시 인식됩니다. 차량이 스테이션에 주차되면 운전자는 모바일 앱에서 배터리 교체를 시작하여 5분 이내에 배터리를 완전히 충전할 수 있습니다.
Ample의 배터리 교환 기술은 전기차 고객에게 구독 서비스 방식으로 제공됩니다. 이러한 접근 방식은 차량의 초기 총비용을 절감할 뿐만 아니라 고객이 항상 최신 배터리 기술의 혜택을 누릴 수 있도록 하여 전기차의 주행 가능 거리와 수명을 효과적으로 늘릴 수 있습니다.
■ 자동차 OEM의 핵심 배터리 금속 확보현황
Transport & Environment보고서에 따르면 자동차 제조업체들이 배터리 공급망을 확보하기 위해 노력하고 있지만 필요한 주요 배터리 금속을 충분히 확보하지 못했다고 보고했습니다.
공개적으로 공개된 계약을 분석한 결과, 유럽 시장의 자동차 제조업체들은 2030년까지 필요한 주요 배터리 금속의 5분의 1(16%) 미만을 확보한 것으로 나타났습니다. 테슬라와 BYD만이 2030년 판매 목표를 달성하기 위해 코발트, 리튬, 니켈의 공급을 충분히 확보하고 있으며, 폭스바겐과 스텔란티스를 제외한 대부분의 유럽 제조업체는 크게 뒤처져 있습니다. 이 분석은 운송 및 환경(T&E)이 원자재 확보, 셀 생산, 책임 있는 관행을 기준으로 배터리 공급망에 속한 제조업체의 순위를 매긴 결과의 일부입니다.
테슬라는 원자재 및 전지 생산 전략의 강점을 바탕으로 전체 순위에서 선두를 차지했지만, 책임감 있는 실행에서는 여러 경쟁사에 뒤처졌습니다. 폭스바겐은 세 가지 부문 모두에서 비교적 우수한 성적을 거두어 원자재 부문에서 1위를 차지한 BYD에 이어 2위를 차지했지만, 지속 가능한 조달에 대한 정보를 제공하지 않아 책임 있는 실행 부문에서는 순위가 떨어졌습니다.
이 조사에 따르면 테슬라, BYD, 폭스바겐, 포드, 르노, 스텔란티스 등 6개 기업만이 세 가지 주요 금속에 대해 장기 계약을 맺었거나 배터리 화학 물질을 변경하여 금속 중 하나에 대한 의존도를 낮출 계획인 것으로 나타났습니다. 메르세데스는 주요 광물에 대해 공개적으로 공개된 계약이 단 한 건 뿐이며, EU의 내연기관 퇴출에 반대하는 BMW는 니켈, 코발트 또는 양극재 확보 계획에 대한 충분한 정보를 공개하지 않았습니다.
BMW, 메르세데스-벤츠, 폭스바겐 등 독일 제조업체는 책임감 있는 공급망 관행에서 상위 3개 자동차 제조업체입니다. 원자재 추적성, 저탄소 공정, 인권 및 원주민 권리 보호를 기반으로 하는 이 지표는 소비자와 투자자에게 중요한 지표입니다. BYD는 이 자동차 제조업체가 적용한 지속 가능한 관행에 대한 정보를 찾을 수 없어 0점을 받았습니다.
별도의 순위에서 폭스바겐, 스텔란티스, 메르세데스-벤츠는 중국과의 무역 긴장이 고조되는 가운데 중요한 지표인 공급망 충격에 대한 회복력에서 최고 점수를 받았습니다. 이 세 회사는 르노와 함께 배터리 부품 및 광물 가공 분야에서 EU 스타트업을 지원하는 유일한 자동차 제조업체입니다. T&E는 정제, 양극재 생산 및 기타 부품을 만드는 공급업체에 대한 자동차 업계의 지원은 유럽에서 친환경 기술을 확장하는 동시에 공급 보안을 강화하는 데 도움이 될 수 있다고 말했습니다.
자동차 제조업체의 공급망 전략은 유럽에서 전기차 전환의 성패를 좌우할 것이며, 일부 기업은 도태될 수도 있습니다. 현지의 정제공장이나 배터리 부품 공장을 지원하는 것은 이들 기업의 회복에 매우 중요합니다.
테슬라와 BYD는 이제야 배터리 금속 확보라는 과제에 눈을 뜬 대부분의 유럽 업체들보다 훨씬 앞서 있습니다. 자동차 제조사들의 CEO와 투자자들은 공급망의 업스트림에 더 많이 참여하도록 경종을 울려야 한다고 보고서는 밝히고 있습니다.
재활용
■ Altilium, 광산 찌꺼기를 EV배터리 소재로 전환
Altilium은 영국 정부의 지원을 받아 광산 찌꺼기를 귀중한 EV 배터리 재료로 전환합니다.
탄소중립으로의 전환을 지원하는데 주력하는 영국의 청정 기술 그룹인 Altilium은 광산 폐기물에서 구리와 희토류 원소(REE: Rare Earth Elements)를 회수하는 데 초점을 맞춘 두 개의 최첨단 공동 연구 프로젝트에 70만 파운드 이상의 영국 정부 혁신 기금을 확보했다고 발표했습니다.
수명이 다한 전기차 배터리에서 리튬과 기타 중요한 배터리 소재를 회수하는 선구적인 이전 작업을 기반으로, Altilium은 광산 폐기물에서 REE와 배터리에 사용가능한 금속을 재활용하는 새로운 친환경 공정을 개발하여 한때 폐기물로 간주되던 광산 폐기물을 귀중한 자원으로 전환하는 것을 목표로 하고 있습니다. Altilium은 이 프로젝트를 위해 CPI 및 CSM(Camborne School of Mines)와 파트너십을 맺고 있습니다.
두 프로젝트 모두 유럽에서 Altilium이 관리하는 광산 광미를 활용하여 순환 경제로의 전환을 지원하고 폐기물을 완화하며 신규 채굴을 줄이는 데 초점을 맞출 것입니다.
Altilium은 동유럽 최대 규모의 광산 폐기물에서 나오는 물질을 재처리할 수 있는 독점권을 갖고 있는데 정밀 분석을 통해 광산 폐기물에서 구리, 철, 알루미늄 및 기타 금속이 상당량 잔류하는 것을 이미 확인했습니다.
광산 폐기물을 습식 야금 처리하는 것은 Altilium의 기술 센터에서 새로운 최첨단 용매 추출 파일럿 플랜트를 통해 이루어질 예정입니다. 이 작업은 폐기물 발생과 환경 영향을 최소화하면서 혁신적인 침출 기술과 효율적인 분리 방법을 개발하는 데 초점을 맞출 것입니다.
■ Cirba Solutions 및 Call2Recycle, 소비자용 리튬 이온 배터리 전략적 제휴 확대
배터리 재활용 및 관리 회사인 Cirba Solutions은 폐배터리를 수집하는 Call2Recycle과의 협력을 위해 계약했습니다. 이번 계약에 따라 Cirba Solutions는 Call2Recycle이 미국 전역에서 수집한 리튬 이온 배터리를 처리하고 배터리에서 중요 물질을 분리하여 배터리 공급망에 다시 투입하게 될 것입니다. Call2Recycle은 안전하고 효율적이며 규정을 준수하는 배터리 수집에 대한 자사의 전문 지식을 활용하게 될 것입니다. 수집된 배터리의 추적성과 투명성을 보장하는 것은 중요한 부분이므로 Call2Recycle의 GreenTrax 플랫폼을 통해 데이터를 서로 공유하게 될것입니다.
■ Cirba Solutions, 도요타의 배터리 재활용 네트워크 구축 프로그램 지원
탄소 중립 목표를 달성하는 동시에 폐쇄형 배터리 생태계를 구축한다는 사명을 더욱 강화하기 위해 북미 도요타 자동차는 배터리 재활용 자재 및 관리 회사인 Cirba Solutions과의 새로운 협력을 통해 배터리 재활용 네트워크를 확장한다고 발표했습니다. 이번 계약은 도요타의 배터리 재활용 네트워크를 확장하고 HEV, PHEV, BEV 등의 수명이 다한 전기 자동차 배터리 수거를 위한 물류 네트워크를 최적화하기 위함입니다.
Cirba Solutions의 대규모 운송 및 재활용 네트워크를 통해 도요타는 미국전역의 배터리 수거 및 재활용을 통해 비용과 탄소 발자국을 모두 줄여 자동차 배터리를 위한 지속 가능한 폐쇄 루프 생태계를 구축한다는 궁극적인 목표에 한 걸음 더 다가갈 수 있게 되었다고 밝혔습니다.
북미에서 가장 큰 배터리 재활용 회사 중 하나인 Cirba Solutions는 광범위한 경험을 보유하고 있으며 이번 협력으로 중서부 및 동부 해안 지역에서 수명이 다한 리튬 이온 전기 자동차 배터리의 수거, 운송, 해체 및 처리에 초점을 맞출 것입니다. 처리는 오하이오주 Lancaster에 위치한 Cirba Solutions의 시설에서 이루어질 예정입니다. 이 시설은 첨단 기술을 사용하여 최대 95%의 회수율로 폐배터리와 수명이 다한 배터리에서 중요한 광물을 추출한 다음 배터리 등급의 금속을 공급망에 다시 공급할 것입니다.
도요타는 현재 매년 약 25,000개의 중고 자동차 배터리, 주로 하이브리드 전기 자동차에 사용되는 니켈수소 배터리를 대리점 네트워크에서 수거하고 있으며, 향후 판매되는 배터리 전기 자동차의 수가 증가함에 따라 배터리, 특히 수명이 다한 리튬 이온 배터리의 수가 늘어날 것으로 예상하고 있습니다. 도요타는 Cirba Solutions의 계약을 통해 2022년 데이터를 기준으로 수거 및 재활용을 위한 평균 주행 거리를 1,251마일에서 582마일로 줄이고 중서부 및 동부 해안 지역에 집중함으로써 전체 운송 및 물류비용을 70% 이상 절감할 수 있을 것으로 예상하고 있습니다.
■ Nth Cycle, 모듈식 정제시스템 The Oyster로 배터리 금속 재활용
미국 매사추세츠주에 위치한 금속 정제 회사인 Nth cycle은 기존의 에너지를 많이 소비하는 pyrometallurgy(고온 건식 야금) 방식의 금속 정제 기술을 깨끗하고 모듈화 된 정제 시스템인 The Oyster(Optimized hYdrolysis System Targeting Element Recovery)로 대체합니다. Nth Cycle은 산업 폐기물 재활용업체, 광산업체, 자동차 OEM들과 협력하여 Black Mass, 1차 광석, 광석 폐기물 등 다양한 공급 원료들을 청정에너지 경제를 위한 금속 제품으로 정제합니다.
Nth Cycle의 모듈형 정제 설비는 2000평방미터의 적은 설치 공간에 설치할 수 있으며 생산 요구 사양에 맞게 유용하게 설계할 수 있습니다.
The Oyster는 전기화학적인 방식으로 전류와 pH 두 가지 파라미터를 동시에 조절할 수 있어 특정 금속 또는 금속 그룹을 타겟팅하고 회수하여 전통적인 정제 방식보다 더 효율적으로 금속 및 금속염을 생산할 수 있습니다.
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