배터리 산업뉴스_2024년 12주차

원재료

■ Aramco, 유전에서 리튬 추출을 계획 중

 

배터리 재료

■ Amprius, 10C연속 방전 가능한 400Wh/kg SiMaxx배터리

■ Toray, 이온전도성 향상된 새로운 고분자막 개발

■ KERI, 황화물 고체 전해질 생산 비용과 공정 줄이는 습식합성 공정개발

■ Tata Steel, H&T recharge와 EV용 원통형 캔 개발 위한 JDA체결

 

배터리 제조

■ ZAPBATT, bOS운영체제로 배터리 성능 최적화

 

자동차 OEM

■ Nio, 75 KWh LFP배터리 팩 출시로 비용절감

■ Vingroup, 충전소 개발회사 V-Green설립

■ Nissan, 미국 내 전기차 생산 위해 SK On과 협력고려중

 

원재료

■ Aramco, 유전에서 리튬 추출을 계획 중

 

사우디아라비아와 아랍에미리트의 국영 석유회사들이 경제 다각화와 전기차(EV)로의 전환을 통한 이익 창출을 위한 노력의 일환으로 유전의 소금물에서 리튬을 추출할 계획이라고 합니다. Aramco 외에도 세계유수의 석유회사인 Exxon Mobil과 Occidental Petroleum 등도 세계가 화석연료에서 벗어나려고 노력함에 따라 유전이 있는 염수에서 리튬을 필터링하는 신기술을 개발하고 있습니다.

특히 사우디아라비아는 모하메드 빈 살만 사우디 왕세자가 석유를 대체할 부의 원천을 찾으려는 시도의 일환으로 전기차 허브로 변신하기 위해 수십억 달러를 지출해 왔습니다.

이 문제에 정통한 소식통에 따르면 사우디의 Aramco와 Abu Dhabi National Oil Company(ADNOC)가 리튬 추출 작업의 초기 단계에 있다고 밝혔습니다.

기존의 추출 방법은 염수에서 추출 시 농두가 매우 낮아서 경제성이 덜할 수 있습니다. Aramco와 ACNOC은 새로운 여과기술을 사용하기 위해 노력하고 있다고 합니다.

사우디는 자체 EV 브랜드 Ceer를 설립하고 EV 공장을 건설했습니다. 사우디 국부펀드인 공공투자기금(PIF: Public Investment Fund)은 2030년까지 매년 50만 대의 전기차를 생산한다는 목표를 갖고 있으며 사우디의 광산회사인 Maadem은 바닷물에서 리튬을 추출하기 위해 노력하고 있습니다.

사우디 산업광물자원부 차관인 칼리드 빈 살레 알-무다이퍼(Khalid bin Saleh Al-Mudaifer)는 지난해 12월 리야드에서 열린 기자회견에서 Maaden과 Aramco가 함께 연구를 진행하고 있으며 기술은 초기 단계에 있지만 나트륨, 마그네슘 및 미량의 리튬을 추출해 냈다고 언급했습니다.

 

 

배터리 재료

■ Amprius, 10C연속 방전 가능한 400Wh/kg SiMaxx배터리

 

Amprius는 2024 International Battery 세미나에서 자사가 소개한 400Wh/kg의 SiMaxx배터리가 에너지 업계 전문가들이 선정한 Best of Show New Product Award에 선정되었다고 밝혔습니다.

Amprius는 지난해 2023 International Battery세미나에서도 450Wh/kg, 1150Wh/L 배터리를 전시하여 Best of Show New Product Award를 받았습니다.

초고전력 고에너지셀로 알려진 SiMaxx배터리는 10C의 연속방전이 가능하여 전기 수직 이착륙에 이점을 제공합니다. eVTOL 및 무인항공기 (UAV)등에 사용가능합니다.

 

■ Toray, 이온전도성 향상된 새로운 고분자막 개발

 

Toray는 기존의 제품보다 이온전도도가 10배 향상된 이온 전도성 고분자막을 개발했다고 발표했습니다.

이 새로운 고분자막은 전고체배터리와 리튬공기 배터리 등에 사용할 수 있다고 합니다.

Toray는 아래와 같이 고분자 내에서 Hopping전도를 하는 이온전도성 고분자막을 개발했는데 Hopping전도를 통해 이온은 고분자막을 효과적으로 이동할 수 있습니다. 이 고분자막은 비다공성이며 Toray가 수년에 걸쳐 개선한 Aramid고분자에 대한 전문지식이 활용되었습니다.

Toray는 폴리머 필름이 리튬 금속 표면의 보호막으로 효과적으로 기능할 뿐 아니라 리튬금속 음극의 Dendrite문제를 해결하여 배터리의 수명을 연장시킬 수 있다고 언급했습니다.

미에대학교 공학대학원 이마니시 노부유키 교수와의 공동 연구를 통해 이 고분자막을 분리막으로 사용한 리튬공기배터리에서는 100회 충방전 이 가능하다는 것을 검증했습니다.

 

■ KERI, 황화물 고체 전해질 생산 비용과 공정 줄이는 습식합성 공정개발

 

한국전기연구원(KERI) 차세대전지연구센터는 황화물 고체전해질의 생산 공정과 비용을 절반이하로 줄이고 품질은 2배 이상 높이는 입도 제어 및 습식 합성공정 기술을 개발했습니다.

고체전해질을 양극에 적용하려면 수마이크로 미터 수준으로 매우 작아야 하는데 이전까지는 기계적인 분쇄등을 사용해야 했기에 시간과 물리적 비용 소모가 컸으며 기계적인 분쇄기 인해 고체전해질의 성능도 저하되는 문제가 있었습니다.

차세대전지연구센터 박준우 박사팀은 황화리튬등 미세한 원재료를 도입하고 각각의 물질이 화학반응으로 발생시키는 핵생성 (Nucleation) 속도를 제어하여 최종 생성물의 입도를 크게 줄이는 방법을 활용해 간단한 습식 합성 공정만으로 미세한 고체전해질을 제조하는 방법을 개발했습니다.

이런 방식으로 제조된 황화물 전고체 전해질은 기존 건식 분쇄공정으로 제조된 것보다 2배 이상 이온전도도가 높았습니다.

연구팀은 이전에 개발한 특수 첨가제를 통해 1/10 수준의 저렴한 원료로도 고체 전해질을 대량생산하는 특수 습식합성법과 이번에 개발한 방법을 통해 고체전해질을 저렴하고 대량으로 제조하는 계획을 가지고 있습니다.

 

■ Tata Steel, H&T recharge와 EV용 원통형 캔 개발 위한 JDA체결

 

Tata Steel Nederland와 H&T Recharge는 EV용 원통형 리튬 이온 배터리에 최적화된 캔을 제조하는 데 필요한 재료 및 캔 제조 솔루션을 공동으로 개발하기 위해 JDA(공동 개발 계약)를 체결했습니다.

코팅된 강철 재조를 전문으로 하는 Tata Steel은 재료 솔루션에 중점을 두고 정밀 40년간 원통형 배터리 부품을 제조해 온 H&T Recharge는 원통형 배터리 캔 제조 부분을 협력할 계획입니다..

이번 협력을 통해 양사는 유럽에서 빠르게 성장하는 전기 자동차 시장을 위해 지속 가능한 첨단 배터리 캔 솔루션 개발하겠다는 공동의 목표를 달성할 것으로 기대하고 있습니다.

  

배터리 제조

■ ZAPBATT, bOS운영체제로 배터리 성능 최적화

 

ZAPBATT는 LTO음극을 사용하는 Toshiba의 SCIB (Super Charge Ion Battery)에 자사가 개발한 배터리 운영체제인 bOS를 탑재하여 고객의 다양한 전압 및 전력 요구사항을 정밀하게 조정할 수 있게 해 줍니다.

bOS는 기존의 배터리를 이용하여 고객의 사양에 맞는 맞춤형 배터리 솔루션을 제공할 수 있습니다.

bOS는 기존의 BMS와 달리 배터리 인프라에 투자를 하거니 기존 전기 부품을 수정하지 않고 입출력 전압조정을 통해 과충전이나 열폭주 없이 배터리의 안전성을 강화하고 셀별로 세심하게 제어하여 성능을 최적화할 수 있습니다.

 

자동차 OEM

■ Nio, 75 KWh LFP배터리 팩 출시로 비용절감

 

Nio는 LFP 셀만 사용하는 새로운 75 kWh 배터리 팩을 출시하여 비용을 더욱 절감할 것으로 예상됩니다.

2021년 9월 Nio는 12개의 NCM배터리와 LFP배터리를 사용하는 75 kWh 하이브리드 배터리 팩을 출시했지만 이번에 처음으로 LFP만 사용한 75 KWh팩을 출시했습니다.

이 팩은 CATL 이 제조한 LFP 셀을 사용하며 NCM에 비해 SOC 추정 정확도가 떨어지던 무제를 해결했다고 밝혔습니다. 특히 저온환경에서 SOC추정정확도를 개선했다고 합니다. 이를 위해 셀 내부 도전제를 최적화하고 전류 면적을 늘려 기존 75 kWh 팩의 최대 충전 전력을 140kW에서 170kW로 높이고, 10~80% 충전 시간을 30분에서 27분으로 단축했다고 합니다.

또한 Nio가 자체 개발한 클라우드 기반 알고리즘과 BMS SOC 추정 데이터용 트레이닝 모델을 통해 개별 셀에 대한 보다 정확한 SOH(상태) 추정이 가능해 사용자 경험 개선에 핵심적인 역할을 할 수 있다고 밝혔습니다..

 

■ Vingroup, 충전소 개발회사 V-Green설립

 

베트남의 전기차 제조 회사인 VinFast의 충전소 개발 부서에서 분사된 V-Green은 Vingroup회장이자 Vinfast의 창립자인 Pham Nhat Vuong이 90% 지분을 소유하고 있으며, 글로벌 파트너로 운영되어 포괄적인 충전 네트워크 구축을 주도할 계획입니다. 이러한 전략적 움직임을 통해 V-Green은 VinFast와 독립적으로 인프라 투자에만 집중할 계획입니다.

초기 단계에서 V-Green은 전 세계 주요 시장에서 충전 네트워크를 구축하고 확장하기 위해 토지와 파트너를 찾고 VinFast 전기차 소유자에게 충전 서비스를 제공하기 위해 다른 충전 회사와 협력할 예정입니다.

V-Green은 베트남에서 VinFast의 기존 충전 네트워크 운영 및 관리를 담당할 계획입니다. 새로운 충전소를 건설하고 기존 네트워크를 업그레이드 및 완성하기 위해 향후 2년 동안 10조 VND (약 4억 400만 달러)를 추가로 투자할 예정입니다. V-Green은 VinFast의 초기 계획에 비해 인프라 투자를 3배 증가시킴으로써 전국적으로 충전소를 설립하고 베트남을 전기 자동차 충전 인프라 분야에서 세계 최고의 국가 중 하나로 만드는 것을 목표로 하고 있습니다.

V-Green은 약 5년의 운영 이후 각 시장과 실제 자금 조달 능력에 따라 VinFast 외에도 다른 EV 제조업체로 충전 서비스를 확장하는 것을 고려할 수도 있습니다.

VinFast는 2024년에 전 세계 최소 50개국으로 판매를 확장할 예정입니다. 미국, 캐나다, 유럽과 같은 주요 시장 외에도 인도, 인도네시아, 태국, 중국 등 인접 아시아 국가로 빠르게 확장하고 있으며 필리핀 제도와 오만, 나이지리아, 가나 등 중동과 아프리카의 새로운 시장에도 진출하고 있습니다.

전기차 공장은 베트남 외에도 현재 미국과 인도에 전기차 제조공장을 건설하고 있고 인도네시아에도 공장을 설립할 계획입니다.

  

■ Nissan, 미국 내 전기차 생산 위해 SK On과 협력고려중

 

일본 요미우리 신문은 Nissan 자동차가 중국 기업의 현재 공급량을 검토하면서 미국 내 전기차 생산을 위해 한국 배터리 공급업체인 SK온과의 계약을 준비하고 있다고 보도했습니다.

지난해 닛산은 미국 인플레이션 감소법의 요건을 충족하기 위해 중국 재생 에너지 그룹인 Envision이 소유한 기존 공급업체인 AESC 외에 미국에서 생산되는 두 번째 배터리 공급업체를 조사하고 있다고 밝혔는데 두 번째 업체가 SK On으로 확인되었습니다.

 

 

출처: https://batteriesnews.com/