배터리 산업뉴스_2024년 13주차

원재료

■ 유럽연합 핵심원자재법 (CRMA) 최종 승인

 

배터리 재료

■ Sienza Energy, 2941mAh/g 용량의 3D 실리콘 음극개발
■ Orbia, 맞춤형 전해질 생산 확대 

배터리 제조

■ HELENA, 할로겐화물 전고체 배터리 진전
■ Gotion High Tech, Daiwa와 협력
■ ESS tech, 지진 시 복원력 평가를 통과한 LDES 솔루션
■ Northvolt, 독일에 전기차 배터리 공장 착공.
■ CATL, Tesla네바다 공장에 고속충전 배터리 설비 공급
■ EVE Energy, 영국에 기가팩토리 건설 협상 중
■ CATL, 녹색 전환을 가속화하기 위한 기술 공개
■ EU Battery Passport, 기술지침 및 소프트웨어 설명서 발행
■ Greenpower Park, 영국에 배터리 기가 팩토리 건설
■ METIS Engineering, 전기차 열폭주감지하는 Cell Guard출시
■ AESC, 사우스캐롤라이나 공장 확장 위해 15억 달러 투자
■ Quantumscape, Alpha-2 프로토타입 고객에게 선적

 

자동차 OEM

■ Tesla Giga Texas 4680 배터리셀 생산량, 주당 1,000대 Tesla Cybertrucks라는 신기록 달성
■ Ferrari, SK On과 파트너십을 강화하기 위한 MOU체결
■ Scania, 더 많은 전기 트럭 제품군 추가
■ FAW, Farasis와 상용차용 배터리 개발 위한 파트너십체결

재활용

■ RET와 tozero, 배터리 재활용 위한 파트너십 발표
■ Lithium Australia, Hyundai Glovis와 폐배터리 재활용 독점 계약체결
■ Aqua Metals, 6K Energy와 배터리 재료 공급 계약 체결
■ Altilium, Talga와 폐배터리에서 흑연 회수하기 위한 파트너십 발표
■ Biden-Harris 행정부, 배터리 재활용 비용 절감을 위해 6,200만 달러 지원 발표

 

원재료

■ 유럽연합 핵심원자재법 (CRMA) 최종 승인

 

유럽 집행위원회 (European Commission)는 2023. 3. 16. 핵심원자재법 (Critical Raw Materials Act, 이하 “CRMA”) 초안을 발표하며 탄소중립 및 디지털 전환, 우주, 방산 등 전략산업에 요구되는 핵심원자재의 EU 역내 취약성을 개선하고, 안정적이고 지속가능한 공급망 구축을 위한 의지를 보였습니다. 핵심원자재 공급망에 대한 논의는 2008년 원자재 이니셔티브(Raw Materials Initiative)를 통해 시작되었으며, 러시아-우크라이나 전쟁으로 인한 에너지 위기와 중국이 대중 제재에 대한 대응수단으로 희토류와 같은 핵심원자재 공급 및 수출을 제한하는 자국중심주의 조치가 계속되며 EU 역내 공급망 구축을 통한 안보 확충 필요성이 대두되었습니다.

동 법안은 유럽 이사회(Council of the EU, 이하 “EU 이사회”)가 2024. 3. 18. 최종 승인하면서 모든 입법 절차가 완료되었고, 유럽 의회(European Parliament, 이하 “EU 의회”)와 EU 이사회의 의장(president) 서명 후 관보 게재되면, 게재 익일부터 20일 경과 후 발효될 예정입니다.

 

CRMA 주요 내용

1.    법안 목적

CRMA는 핵심원자재의 안정적인 공급을 통한 내수시장 기능 개선을 목적으로 마련된 프레임워크입니다. 구체적으로 2030년까지 EU 역내 전략원자재의 채굴 역량을 EU 연간 소비량의 10%, 역내 가공 역량은 최소 40%, 재활용 역량은 최소 25% 이상까지 확대하며, 모든 가공 단계에서 특정 국가에 대한 개별 전략원자재의 수입 의존도가 EU 연간 소비량의 65%를 넘지 않도록 수입처를 다변화하는 것을 목표와 기준점(Benchmarks)으로 합니다.

 

2.    핵심원자재 및 전략원자재

EU 집행위는 역내 공급망 구축을 위해 ‘핵심원자재(critical raw materials)’를 지정하고, 그중 환경, 디지털 전환, 국방, 우주산업 분야와의 관련성을 고려하여 ‘전략원자재(strategic raw materials)’를 별도로 지정하였습니다. EU 집행위는 선별된 핵심원자재와 전략원자재의 생산능력 확보 및 수급 현황을 집중 관리하게 되는데, 핵심원자재와 전략원자재 목록은 기본적으로 동 법안 발효 후 3년마다 업데이트될 예정입니다. EU 집행위 초안과 현재 최종안상 목록은 다소 상이한바, 현재 지정된 목록은 아래와 같습니다.

 

3.    전략 프로젝트 지원을 통한 원자재 가치사슬 강화

전략원자재 공급 안정화에 기여하는 사업을 ‘전략 프로젝트(Strategic Project)’로 지정하여, EU 역내에서 전략프로젝트와 관련된 허가 프로세스의 효율적인 행정 처리를 보장하는 등 행정절차를  간소화하고, 자금조달을 통해 신속한 사업화를 지원합니다.

전략 프로젝트는 EU의 전략원자재의 공급 보안에 대한 기여도, 합리적인 프로젝트 기간, 모니터링, 환경·사회적 영향과 관련하여 지속가능 여부 등을 평가하여 선정됩니다. 현재 EU 내 채굴산업은 엄격한 환경영향평가, 복잡한 행정절차 등으로 인해 평균 허가 기간이 5년 정도 소요되나, 전략 프로젝트로 선정되는 경우, 원자재 채굴산업과 관련한 프로젝트는 27개월, 가공 또는 재활용 과정만 포함된 프로젝트는 15개월 이내로 인허가 발급 기간이 단축될 예정입니다. 또한, 회원국별 전략 프로젝트 관련 행정창구를 단일화하여 허가발급·분쟁해결 등 행정절차를 간소화하고, 유럽 투자 은행 그룹(European Investment Bank Group)을 통한 지원 등 다양한 방식의 자금조달이 검토될 예정입니다.

 

4.    리스크 모니터링 및 위험평가

EU 집행위는 핵심원자재 및 전략원자재 관련 공급 리스크 모니터링을 수행하고, 최소 3년 주기로 공급망별 취약성검사(stress test)를 실시하여, 원자재 수급 관련한 잠재적인 부정적 영향을 방지하고 완화합니다.

구체적으로, EU 집행위는 회원국으로부터 전략원자재 재고 정보를 전달받아 전략원자재의 역내 재고 수준에 관한 기준(benchmark)을 수립하고, 현재 재고 수준과 기준 재고 수준을 비교하며, 필요시 EU 개별 회원국에 대해 재고 증대 등의 내용을 제시할 수 있습니다. 또한, 핵심원자재 관련하여 무역 흐름, 수요 및 공급, 공급 집중도, EU 및 글로벌 생산 현황, 가격 변동, 병목 현상, 원자재 무역의 잠재적 장애물 등을 파악하고, 광물 공급망 위기대응을 위한 취약성 테스트를 3년마다 실시하며, 그 모니터링 결과를 정기적으로 무료로 접속할 수 있는 웹사이트에 업데이트해야 합니다.

또한, CRMA는 EU 역내에서 전략원자재를 사용하여 제품을 생산하는 대기업에 공급망 위험평가(risk assessment) 의무를 부과합니다. 구체적으로, 전략원자재를 사용하여 전기차 배터리, 수소 생산 및 활용 관련 장비, 재생에너지 관련 장비, 항공기, 구동용 모터, 데이터 전송 및 저장 장치, 모바일 장비 등을 생산하는 대기업은 최소 3년마다 전략원자재의 채굴·가공·재활용 지역에 대한 매핑(mapping), 전략원자재의 공급에 영향을 미치는 요인에 대한 분석, 공급망 취약성 및 위험평가를 자체적으로 수행하고 그 결과를 사내 이사회에 보고할 필요가 있습니다.

 

5.    지속가능성 및 환경발자국

EU 회원국은 CRMA 규정에 따라 원자재 재활용을 위해 폐기물 수거율 제고, 원자재 사용 제품 부품 재활용 활성화, 재활용 기술 개발 지원 등의 조치를 시행해야 합니다.

특히 주목할 만한 부분은 “영구자석”으로, EU 집행위는 규정 발효 후 2년 내에 영구자석이 포함된 소비자 사후 폐기물에서 회수되는 네오디뮴(neodymium), 디스프로슘(dysprosium), 프라세오디뮴(praseodymium), 터븀(terbium), 붕소(boron), 사마륨(samarium) 니켈(nickel) 및 코발트(cobalt)의 계산과 검증방법에 관한 위임법을 채택하고, 늦어도 2031. 12. 31. 까지 재활용 최소 사용 비율을 정하는 위입법을 채택할 예정입니다. 또한 관련 기업은 영구자석을 내장한 제품(영구자석의 총중량이 0.2kg 초과)에서 회수된 네오디뮴 등 물질의 재활용 비율을 공개해야 합니다.

나아가, EU 집행위는 합리적인 기간 내에 핵심원자재의 환경발자국 계산 및 검증에 관한 위임법을 제정하고, 관련 기업에 핵심원자재 정보, 핵심원자재 추출, 처리, 정제 및 재활용된 국가 및 지역 정보, 검증 및 계산 규칙에 따른 환경발자국 정보 등에 관한 신고 의무를 부과할 예정입니다.

 

6.    거버넌스 및 전략 파트너십 강화

동 규정의 이행을 위해 27개 EU 회원국 대표 및 EU 이사회가 참여하는 핵심원자재이사회(European Critical Raw Materials Board)를 설치하고, 개별 EU 회원국은 고위급 대표자를 선임하여 동 규정에서 명시하고 있는 업무를 정기적으로 수행하여야 합니다.

 

시사점

EU는 CRMA를 통해 자원 안보 강화, 환경 보호 및 지속가능한 발전, 공정한 시장 확보, 이해관계자 참여 강화, 그리고 국제 협력 강화 등의 방향성을 제시하고 있습니다. EU 집행위는 핵심원자재의 중국에 대한 높은 의존도를 낮추고 미국의 인플레이션감축법(Inflation Reduction Act)으로 인한 생산 시설의 역외이전을 방지하기 위해 그린딜 산업계획 등 역내 제조업 육성을 위한 산업 정책을 본격화하고 있는데, 동 규정도 그 일환으로 추진된 것으로 보입니다.

CRMA의 최종안은 여러 입법 단계를 거치면서, 전반적으로 관련 내용의 구체화를 통해 예측가능성을 높이고, 수범자를 과도하게 제약할 수 있는 부분은 완화한 것으로 평가됩니다. 가령, △전략 프로젝트에 대해 제3 국의 참여를 명시적으로 인정하고, △EU 개별 회원국의 안보 내지 기업의 기밀 정보를 정보 비공개 사유로 인정하였으며, △EU 집행위의 핵심원자재 재고에 관한 의견이 구속력이 없다는 점을 명시하였습니다.

다만, △최초 제안보다 재활용 목표치를 상향하고, △EU 집행위 초안에는 포함되지 않았던 알루미늄을 전략원자재로 새롭게 포함하였으며, △위험평가 의무 기업에 항공기 산업을 새로 명시하였습니다. 따라서 관련 기업은 사업에 대한 관련 규제의 영향을 새롭게 검토하는 것이 필요합니다. 또한, 전략 프로젝트의 선정 절차의 경우 바로 시행될 것으로 보이고, 우리나라 기업도 참여가 가능하므로, 관련 기업은 해당 제도를 꼼꼼하게 살펴 지원을 고려해 볼 수 있습니다.

마지막으로, 환경 발자국, 순환성 조치, 영구 자석에 대한 규제 등 환경 관련 주요 규제의 경우 최소 3년, 최대 무기한 등 장기의 검토 기간을 부여하고 있어 우리 기업에 대한 단기적 영향은 제한적일 것으로 예측됩니다. 다만, 관련 기업은 CRMA의 내용을 사전에 분석하고, 이행입법 내지 위임입법 과정을 면밀히 모니터링하면서 장기적인 전략을 준비할 필요가 있습니다.

 

배터리 재료

■ Sienza Energy, 2941mAh/g 용량의 3D 실리콘 음극개발

 

Caltech(캘리포니아 공과대학)에서의 연구결과를 통해 설립된 Sienza Energy는 로스앤젤레스에 본사를 두고 있으며 3D 나노 구조의 전극을 개발하고 있습니다.

Sienza Energy는 2941mAh/g의 비용량을 가지는 3D 100% 순수 실리콘 음극의 평가 결과를 발표했습니다.

Sienza Energy의 3D 전극 나노 아키텍처에 실리콘을 결합한 전극은 높은 에너지 및 전력 밀도를 가지며 고율 충전에서도 긴 사이클 수명을 낼 수 있습니다.

 

■ Orbia, 맞춤형 전해질 생산 확대

 

Orbia Advance Corporation의 Fluor & Energy Materials 사업부는 2023년에 일부 고객에게 전해질을 제공하여 긍정적인 반응을 얻은 후 위스콘신 주 Madison에 11000평방 피트규모의 생산시설을 건설 중이며 2024년에 가동될 예정입니다.  

Orbia는 EV용이 아닌 에너지 저장 시스템, 가전제품 배터리, 특수 산업용 배터리, 미군용 배터리 등의 응용분야를 위한 리튬 이온 셀을 개발 및 생산하고 있는 Navitas Systems, Enovix, Lithion Battery, Forge Nano, Forge Battery등에 맞춤형 전해질을 공급하고 있습니다.

맞춤형 전해질 제품은 2021년 11월 Orbia Fluor & Energy Materials가 인수한 Silatronix에서 시작되었습니다. Silatronix 팀은 극도의 안전성 및 신뢰성을 요구하는 군용 응용제품의 요구에 적합한 전해질을 개발에 수십 년의 경험을 보유하고 있었습니다.

Orbia는 전해질 외에도 PVdF생산을 위해 Solvay와 합작한 SYENSQO와 LiPF6의 생산등 불소 소재를 이용한 배터리 제품들을 생산할 계획입니다.

 

배터리 제조

■ HELENA, 할로겐화물 전고체 배터리 진전

 

오스트리아 최대의 연구 및 기술 연구소인 AIT (Austrian Institute of Technology)는 HELENA (Halide solid state batteries for Electric Vehicles and Aircrafts)라고 불리는 프로젝트를 통해 전기차와 전기비행체를 위한 할로겐화물 (Halide Solid Electrolyte) 전고체 배터리를 개발하고 있습니다.

HELENA프로젝트는 4mS/cm의 이온전도도를 갖는 할로겐화물 전해질을 이용하여 NCM622 양극과 리튬금속 음극을 사용하여 배터리를 제작하여 고전류 및 저온에서 수명테스트를 진행했습니다.

 

테스트 결과 할로겐화물 전해질은 열 안정성이 높아 배터리의 안전하고 안정적인 작동을 보장하는 것으로 확인되었습니다.

이번 진전으로 HELENA 프로젝트는 고전압 양극활물질을 기반으로 높은 에너지 밀도와 파워성능을 갖는 안전하고 효율적인 전고체 배터리 개발을 하는 목표를 프로젝트 기간 내에 완료할 수 있는 정상궤도에 올라섰습니다.

이러한 진전 외에도 HELENA 프로젝트는 할로겐화물 전해질 배터리의 안전한 취급 및 테스트를 위한 프로토콜을 확립하여 유럽 안전 표준 및 규정 준수를 보장하고 재활용하는 방안도 개발하게 될 것으로 기대하고 있습니다.

  

■ Gotion High Tech, Daiwa와 협력

 

중국 배터리 제조사인 Gotion High Tech의 자회사인 Gotion Japan은 일본 도쿄에서 Daiwa Energy & Infrastructure와  CO2 OS 일본 내 에너지 저장 발전소의 공동 개발, 운영 및 유지 보수에 관한 협력 계약을 체결했습니다.

이번 협력 계약을 통해 향후 2년 동안 총 1 GWh의 에너지 저장을 공급할 계획입니다.

 

■ ESS tech, 지진 시 복원력 평가를 통과한 LDES 솔루션

 

ESS tech는 자사의 Energy center제품라인이 에너지 인프라의 내진등급을 인증하는 IEEE693 인증을 받았다고 발표했습니다. 이 표준은 ESS tech의 Energy center제품라인이 미국 전역의 중요한 인프라에 설치될 수 있는 자격이 있다는 것을 보증하는 것으로 ESS tech는 비리튬 ESS 중 이러한 등급을 받은 최초의 LDES (long-duration energy storage systems)입니다.

ESS tech는 Iron Flow배터리기술을 사용한 제품으로 안전하고 지속가능한 전해질을 사용하여 일반적으로 ESS에 많이 사용되는 리튬이온 배터리보다 안전성을 보장합니다.

ESS의 경우 캘리포니아와 같이 지진활동에 취약한 지역에서는 지진상황을 견딜 수 있어야 합니다.

테스트는 캘리포니아의 버클리 대학 태평양 지진 공학 연구 센터에서 ESS배터리 모듈의 진동 테이블 테스트를 통해 중력의 최대 2.5배에 달하는 가속도를 견딜 수 있는지를 확인하였습니다.

 

■ Northvolt, 독일에 전기차 배터리 공장 착공

 

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스웨덴의 배터리 제조사인 Northvolt는 독일 북부 슐레스비히 홀슈타인(Schleswig Holstein) 주 Heide에 매년 100만 대의 전기차용 배터리를 생산할 수 있는 공장을 착공했습니다.

Northvolt는 45억 유로를 투자하여 공장건설을 시작하였으며 2026년에 생산을 시작할 예정입니다.

이공장은 Northvolt의 3번째 공장으로 이 공장의 위치가 해상 풍력 발전을 사용하기에 이상적인 위치라고 밝혔습니다.

  

■ CATL, Tesla 네바다 공장에 고속충전 배터리 설비 공급

 

블룸버그에 따르면 CATL은 자사의 유휴장비를 활용해 네바다에 있는 Tesla의 공장에 소규모 시설을 설치하여 Tesla의 배터리 생산을 돕고 있다고 보도했습니다.

미국정부는 미국에서 중국회사가 직접 배터리를 판매하는 것을 사실상 금지하고 있는데 CATL은 파트너사들에 자사의 배터리 기술을 라인센스하고 로열티를 받는 방식으로 이러한 미국정부의 규제를 회피하려고 시도하고 있습니다.

이미 Ford는 2023년 2월 자사의 미시간 공장에서 배터리를 제조하기 위해 CATL의 기술을 라이선스 하는 계약을 체결했습니다.

CATL의 회장인 Robin Cheng은 CATL의 LRS (licensing, royalty and services) model에 대해 낙관적으로 생각하고 있는데 Ford자동차의 엔지니어를 중국 푸젠성에 있는 본사나 독일 공장으로 초청하여 교육할 계획이라고 밝혔습니다. CATL은 미국과 유럽의 약 10~20개 다른 자동차 제조업체와도 유사한 합의를 진행 중이라고 밝혔습니다.

 

그는 경영자에게 지적학은 매우 복잡하지만 가장 중요한 것은 단기적인 임기를 갖는 정부와 정치적 혼란을 뛰어넘는 고객의 신뢰라고 말하며 행동이 말보다 더 큰 효과를 발휘한다고 말했습니다.

CATL은 미국보다 우호적인 지역인 유럽과 동남아시아등에서는 생산능력을 구축하는데 주력하고 있으며 미국에서는 유일한 방법이 라이선스 모델이라고 생각하여 이를 진행하고 있다고 밝혔습니다.

 

■ EVE Energy, 영국에 기가팩토리 건설 협상 중

 

EVE Energy는 영국 코벤트리 (Coventry) 외곽의 영국 전기화 센터 중 하나에 12억 파운드 이상을 투자하여 570만 평방피트 규모의 기가팩토리를 건설하려고 협상 중입니다.

지난해  재규어랜드로버의 소유주인 인도의 타타그룹도 40억 파운드를 투자하여 영국에 전기자동차 배터리 기가팩토리를 건설하겠다고 약속했었습니다.

웨스트 미들랜드에는  Jaguar Land Rover, Aston Martin Lagonda 및 BMW가 운영하는 시설을 포함하여 영국 최대 배터리 연구 센터인 영국 배터리 산업화 센터(UK Battery Industrialization Centre)를 비롯한 다양한 자동차 제조 시설이 있습니다

 

■ CATL, 녹색 전환을 가속화하기 위한 기술 공개

 

홍콩에서 열린 One Earth Summit에서 로빈 젱(Robin Zeng) CATL 회장 겸 CEO는 경쟁사를 포함해 친환경 에너지, 전기 운송, 순환 경제로의 전환을 가속화하려는 모든 이들에게 자사의 기술과 탄소 제로 실천을 공유할 준비가 되어 있다고 발표했습니다.

그는 지속적인 기술 발전은 지속 가능성을 달성하는 열쇠라고 강조하며 CATL이 세계 최고의 배터리 기술 회사로서의 지위를 유지하기 위해 연구 개발에 투자한 점을 언급했습니다. CATL은 현재 전 세계적으로 20,000명 이상의 R&D 직원을 보유하고 있으며 2023년 R&D에 미화 25억 9천만 달러를 지출했습니다. 전 세계적으로 등록 및 출원 중인 특허는 약 30,000개이며 이를 통해 의 400km의 주행 거리를 제공할 수 있는 세계 최초의 4C 초고속 충전 LFP 배터리와 단 10분 충전으로 1회 충전으로 1,000km를 주행할 수 있는 Qilin 배터리를 개발했다고 발표했습니다.

Zeng 박사는 CATL이 탄소 배출을 줄이기 위해 취한 중요한 조치를 간략하게 설명했습니다. 4개 공장은 이미 탄소제로(Zero Carbon) 상태이며, 세계경제포럼(WEF)이 인정한 배터리 산업 분야 3개 시설은 모두 CATL 시설입니다. 또한 회사는 2025년까지 핵심 운영에서 탄소 중립을 달성하고, 2035년까지 공급망이 탄소 중립이 되도록 보장하겠다고 약속했습니다.

그는 CATL이 재활용 분야에서도 상당한 진전을 이루었다고 언급했습니다. 2023년에는 10만 톤 이상의 배터리 폐기물을 재활용했습니다. 90%의 회수효율로 13,000톤의 탄산리튬을 회수할 수 있어 필요한 채굴량을 대폭 줄이고 순환경제에 대한 기여를 가속화했습니다.

그는 “우리의 지속가능성 노력은 한 그루의 나무라고 생각하지만 우리에게는 숲을 만들고자 하는 야망이 있습니다. 우리는 기업, 정부, 투자자 및 기후 행동 가속화에 관심이 있는 모든 사람과 협력할 의향이 있습니다. 함께 제로 탄소 실천을 공장에서 지역 사회, 도시 등으로 확장합니다.”라고 말하며  개방형 혁신의 세 가지 주요 이점을 다음과 같이 설명했습니다.

1.    기술 격차 해소:  CATL은 LRS(라이선스, 로열티, 서비스) 모델을 통해 배터리 기술을 공유하고 OEM 파트너의 배터리 공장 건설 및 운영을 지원합니다. 이는 운영을 가속화하고 녹색 에너지 전환을 빠르게 진행하는 데 도움이 됩니다.

 

2.    새로운 탄소 제로 시나리오 실현:  CATL은 지속 가능성을 향상시키기 위해 배터리 기술을 사용하는 새로운 방법을 개발하고 있습니다. 예를 들어 전기, 무인 광산, 승용차와 대형 트럭 배터리 교체 분야에서 파트너 네트워크와 협력하고 있습니다.

 

3.    지속 가능한 생태계 조성:  가까운 미래에 EV는 분산 에너지 저장 시설이 되어 그리드에 GWh의 전력을 공급하고 규제하는 데 도움이 될 수 있습니다. EV 소유자는 피크 시간대에 전력망에 전력을 판매하여 재정적으로 이익을 얻을 수도 있습니다.

그는 “가장 시급한 과제를 해결하기 위해 이전과는 전혀 다른 방식으로 단결해야 하며, 저는 개방형 혁신이 녹색 에너지 전환을 가속화하는 열쇠라고 믿습니다."라고 말했습니다.

 

■ EU Battery Passport, 기술지침 및 소프트웨어 설명서 발행

 

11개의 주요 국제 산업, 기술 및 과학 기관으로 구성된 컨소시엄이 EU Battery Passport에 대한 첫 번째 기술 지침 및 데모를 발표했습니다. 독일 연방 경제 및 기후 행동부(BMWK)의 공동 자금 지원으로 Battery Pass 프로젝트에서 발행한 이 지침은 2027년 2월까지 EU 배터리 규정에서 의무화된 Battery Passport의 기술적 구현을 위한 프레임워크와 권장 사항을 제공합니다. Battery Passport 시연자의 도움으로 지침에 설명된 기술적 접근 방식 중 일부는 이미 검증되어 예시로 구현되었습니다.

기술 지침 및 데모는 표준화된 접근 방식을 통해 배터리 가치 사슬의 투명성과 지속 가능성을 높이는 데 도움이 되는 Battery Passport의 기술적 구현에 대한 권장 사항 및 검증에 기여하는 것을 목표로 합니다. 주요 내용은 다음과 같습니다.

• 포괄적인 프레임워크: 경제 사업자, 데이터 제공업체, 표준 개발 기관, 규제 기관 등 배터리 생태계 이해관계자를 지원하기 위해 설계된 이 문서는 신뢰할 수 있고 원활하게 상호 운용되는 Battery Passport 시스템의 개발을 지원하는 데 적합한 기술 표준에 대한 포괄적인 개요를 제시합니다. 이를 통해 전체 가치 사슬에 걸쳐 각 이해관계자가 시스템을 구현하고 운영하는 데 드는 비용과 시간을 줄일 수 있습니다.
• 다른 산업 분야 지원: 지침에 설명되어 있고 데모에서 구현된 배터리 여권의 기술적 측면은 디지털 제품 여권(DPP: Digital Product Passport)의 파일럿 역할을 할 것이며 향후 섬유, 전자, 건축 자재 등 다른 산업 분야에도 적용될 수 있을 것입니다.
• 표준화에 기여: 이 리소스는 2027년 2월부터 EU 시장에 출시되는 모든 경량 운송 수단 배터리, 2 kWh 이상의 산업용 배터리 및 전기 자동차 배터리에 대해 의무화되는 배터리 여권과 관련된 표준화 프로세스에 기여하여 EU 배터리 규정 및 지속 가능한 제품 규정을 위한 에코디자인(ESPR: Ecodesign for Sustainable Products Regulation)을 준수하도록 보장합니다.
• 전체적인 시스템 아키텍처: 기술 지침은 상호 운용성, 신뢰, 표준의 공존을 강조하는 Battery Passport 시스템의 전체론적 시스템 아키텍처를 설명합니다. 다양한 배터리 생태계 이해관계자와 다양한 유럽 및 글로벌 DPP 이니셔티브 간의 완전한 상호 운용성을 보장하기 위해 극복해야 할 주요 과제를 다룹니다.
• 안전한 정보 공유: 이 데모는 배터리 가치 사슬을 따라 정보를 안전하게 공유하는 측면과 배터리 여권에 대한 공개 및 제한된 액세스가 실제로 어떻게 작동하는지 보여 주며, EU 배터리 규정 및 ESPR에 따라 중앙 레지스트리와 경제 사업자를 위한 분산 데이터 저장소의 제안된 아키텍처를 모방합니다.

기술 지침은 ESPR, 단종 차량 규정 및 DPP 시스템 규정에 대한 표준화 요청을 포함한 다양한 추가 EU 입법 조치의 요구 사항을 기반으로 합니다.

Fraunhofer IPK의 비즈니스 프로세스 및 공장 관리 부서 책임자인 토마스 노테 (Thomas Knothe) 교수는 “배터리 여권은 향후 3~10년 내에 현실화될 일련의 제품 여권을 위한 파일럿입니다. 기술 지침은 이러한 점을 고려하여 특히 배터리 관련 기업을 위한 포괄적인 정보 패키지를 제공하지만 다른 분야에도 적용할 수 있습니다. 상호운용성 프레임워크를 기반으로 시스템 구성 요소, 적합한 기술 및 각 표준이 반영되어 EU 배터리 규정 요건을 충족합니다. DPP 시스템의 전반적인 설계 목표는 공존하는 표준을 통해 상호 운용성을 가능하게 함으로써 기술 개방성과 비용 효율성을 높이는 것입니다."라고 말했습니다.

기술 지침과 함께 공개된 Battery Passport 프로토타입(소프트웨어 데모)은 Battery Passport 시스템의 핵심 개념과 기능을 구현하고 기술적 타당성을 테스트할 수 있도록 해줍니다. 익명으로 처리된 실제 배터리 여권 데이터가 플랫폼을 채우며 원자재부터 재활용, 중고 사용 사례까지 배터리 수명 주기 전반에 걸친 데이터 흐름과 거래를 시뮬레이션합니다. 또한 소프트웨어 데모는 배터리 여권에 대한 공개 및 제한적 액세스가 실제로 어떻게 작동하는지 보여줍니다.

Battery Pass 컨소시엄은 2024년 4월 22일부터 26일까지 독일 하노버에서 열리는 하노버 산업박람회에서 Fraunhofer 부스에 참가할 예정입니다. 기술 안내서, 소프트웨어 데모, 레고 브릭으로 제작된 Battery Pass 데모 등을 선보이며 완전한 순환 배터리 가치 사슬과 실생활에서의 데이터와의 연관성을 보여줄 예정입니다.

 

■ Greenpower Park, 영국에 배터리 기가 팩토리 건설

 

Greenpower Park는 Coventry airport와 Coventry시의회가 합작한 합작회사입니다.

영국의 West Midlands투자구역 내에 위치한 Greenpower Park는 영국에서 유일하게 60만 대의 전기 자동차에 전력을 공급할 수 있는 최대 60 GWh 용량의 대규모 배터리 생산 시설 계획을 승인받아 기가팩토리를 건설할 예정입니다.

Greenpower Park가 추진하고 있는 이 프로젝트는 전기화 혁신 분야의 글로벌 리더로서 영국의 입지를 강화하기 위한 미래의 초석이 될 것으로 기대하고 있습니다.

 

■ METIS Engineering, 전기차 열폭주감지하는 Cell Guard출시

 

CAN 기반 센서를 개발하는 Metis Engineering은 자사의 Cell Guard 센서가 테스트 결과 보고된 다른 제품들보다 7분 더 빨리 열 폭주 사고를 감지한 것으로 나타났습니다.

Cell Guard는 리튬 이온 배터리 팩의 상태에 대한 정확하고 상세한 정보를 제공하여 수명을 향상시킬 뿐만 아니라 치명적인 배터리 고장의 조기 징후인 배터리의 벤팅을 감지할 수 있어 전기 자동차(EV) 및 에너지 저장 시스템(ESS)의 화재 위험을 크게 줄여주는 센서입니다.

일반적으로 온도와 전압 변화만 측정하는 현재 배터리 관리 시스템(BMS)과 달리 Cell Guard는 배터리가 최적의 조건에서 계속 작동하는지 확인하는 데 필요한 다양한 환경 매개변수를 모니터링합니다. 센서는 셀 환기 및 압력 변화로 인해 방출되는 휘발성 유기 화합물(VOC)을 감지할 뿐 아니라 습도, 이슬점을 감지하고 충격 부하를 기록하는 3축 가속도계 옵션도 제공합니다.

 

Sandia 국립연구소는 Cell Guard를 두 개의 경쟁사 제품과 함께 테스트했는데, 그중 하나는 주로 ESS용으로 설계되어 몇 배나 비싼 가격에 판매되는 제품이고 다른 하나는 EV용으로 설계되었지만 수소만 감지하는 제품입니다.

EV용으로 설계된 센서의 경우 수소 센서가 열 이벤트가 발생했음을 인식하는 데 7분이나 더 걸렸는데, 그 사이 열 폭주가 진행 단계에 도달한 상태였습니다.

반면에 VOC를 감지하는 Cell Guard의 제품은 60초 이내에 열 사고를 감지하고 센서가 제공하는 CAN 데이터를 사용하여 운전자에게 차량을 정지하고 대피하도록 알릴 수 있다고 합니다.

배터리에서 수소 발생은 일반적으로 약 200°C의 훨씬 높은 온도에서 음극의 주요 분해 과정에서 발생하기 때문에 배터리의 벤팅 단계에서는 수소가 감지되지 않았습니다. 그 결과 VOC 센서에 비해 수소 기반 센서의 경고 시간이 훨씬 늦습니다. 수소센서를 사용한 제품은  열 폭주 전 1분 이전에 수소를 감지할 수 있지만  VOC 및 복합 가스 센서는 열폭주 7분 이전에 경고를 보낼 수 있습니다.

전기차 배터리 팩에는 이미 배터리 관리 시스템(BMS)이 장착되어 있지만, 이 시스템은 배터리 팩의 상태를 모니터링하는 데 한계가 있을 수 있습니다. 예를 들어, 온도 센서는 셀 몇 개당 하나씩만 설치되어 있어 문제를 적시에 감지하기 어려울 수 있습니다. 또한 병렬로 연결된 다른 셀이 전압을 높여 셀의 문제를 위장할 수 있기 때문에 전압 변동을 통해 셀 문제를 감지하는 것도 단기적으로는 어려울 수 있습니다. Cell Guard는 BMS를 보완하고 배터리 팩의 상태에 대한 보다 자세한 정보를 제공함으로써 이러한 한계를 극복할 수 있습니다.

좀 더 상세한 Cell Guard의 기능은 아래와 같습니다.

• 셀 벤팅 및 열 폭주: EV 및 ESS 애플리케이션 모두에서 Cell Guard가 제공하는 데이터는 셀 온도와 같은 다른 입력과 교차 확인하여 배터리의 벤팅을 확인하는 데 사용할 수 있습니다. 센서는 구성 가능한 CAN 인터페이스를 통해 데이터를 전달하여 운전자에게 문제가 있음을 경고하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 센서는 배터리 팩의 회로를 차단하는 프로세스를 트리거하여 열 폭주를 방지하기 위해 배터리 팩의 온도를 식힐 수 있도록 합니다.
• 충격 감지: Cell Guard의 가속도계(옵션)는 배터리 팩에 가해질 수 있는 최대 24G의 충격 하중과 충격 지속 시간을 모니터링할 수 있습니다. 이러한 정보는 중고 전기차의 재판매 시장을 획기적으로 변화시킬 수 있습니다. 배터리 팩 상태 및 유지보수와 관련한 정보를 구매자에게 제공하여 구매자가 명확한 결정을 내리도록 도울 수 있습니다. 또한 용도 변경 및 재활용을 위한 배터리 상태와 후속 보험 청구에 대한 훨씬 더 큰 통찰력을 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다.
• 액티브 팩 냉각: Cell Guard는 배터리 팩의 이슬점을 모니터링하고 배터리 단자에 결로 현상이 발생하여 단락 및 열 사고를 일으킬 수 있을 정도로 배터리가 냉각되는 것을 방지하기 위해 배터리 열 관리의 입력으로 사용할 수 있습니다.
• 수분 침투 감지: 팩 내부의 습도가 높으면 수분 침투가 발생했는지 알 수 있으며, Cell Guard에는 습도 센서가 있어 이를 감지할 수 있습니다.

 

■ AESC, 사우스캐롤라이나 공장 확장 위해 15억 달러 투자

 

AESC는 미국 사우스캐롤라이나 플로렌스카운티 ( Florence County )에 있는 배터리 공장을 확장하기 위해 15억 달러를 투자한다고 발표했습니다.

중국 배터리업체 AESC가 미국 사우스캐롤라이나에 전기차 배터리 공장을 확장하기 위해 15억 달러를 투자한다고 발표했습니다.

AESC는 앞서 우드러프 (Woodruff)에 있는 BMW의 전기차용 배터리 공장에 배터리를 공급하기 위해 2022년 12월 플로렌스 카운티에 30 GWh의  공장을 건설한다고 발표했고 2023년 12월 시설 확장을 위해 8억 1,000만 달러를 추가로 투자한다고 발표했습니다. 이공장은 2026년부터 배터리를 생산할 계획입니다.

그리고 이번에 추가 15억 달러를 추가투자하여 공장을 확장하겠다고 발표했습니다. 이번 발표로 AESC는 사우스캐롤라이나 배터리 공장에 총  31억 2,000만 달러를 투자하게 됩니다.

이번에 확장하게 되는 배터리 공장에서 생산하는 배터리는 BMW가 새롭게 멕시코 산루이스포토시 (San Luis Potosí)에 짓는 공장에 공급할 예정입니다. 이 공장에서는 2027년부터 BMW의 차세대 Neue Klasse EV모델을 생산할 예정입니다.

AESC는 사우스캐롤라이나외에도 켄터키주 볼링그린에 기가팩토리를 건설 중이며 내년 초에 생산을 시작할 예정이라고 합니다.  

  

■ Quantumscape, Alpha-2 프로토타입 고객에게 선적

 

Alpha-2 프로토타입은 Quantumscape의 첫 번째 상용 제품인 QSE-5를 출시하기 위한 로드맵에서 중요한 이정표입니다.

QuantumScape는 A0 프로토타입을 고객에게 배송한 후 2022년 12월 자동차 인증 프로세스에 들어갔습니다. Alpha-2 프로토타입은 A0와 올해 말에 계획된 B0 프로토타입 사이의 중간 단계로 QSE-5의 주요 기능을 갖추고 있으며 고객이 주요 성능 매개변수와 프로토타입 수준 신뢰성을 테스트할 수 있도록 설계되었습니다.

Alpha-2 프로토타입은 작년에 Quantumscape가 이룬 많은 중요한 개선 사항을 통합한 제품입니다. 이전 24층의 전극을 적층 했었던 A0프로토타입보다 적은 적층수인 6층의 전극을 적층 했지만 Alpha-2 프로토타입은 A0 프로토타입보다 에너지 밀도가 더 높습니다. 이는 음극활물질의 비율을 더 높이고 셀 내부의 공간을 최적화했기 때문입니다. 셀 내부 공간을 최적화하기 위해 내부마진을 더 타이트하게 줄였으며 집전체를 더 얇은 것을 사용하였습니다.

QuantumScape는 Alpha-2 프로토타입이 고객 실험실에서 테스트되는 동안 Alpha-2의 설계 요소들을 B0셀에 통합하여 제작할 계획입니다.

B0 셀은 A0셀과 같이 24개 전극으로 구성되어 있으며 개선된 레이어로 구성되고 개선된 전해질 세퍼레이터를 사용할 계획입니다.

Quantumscape는 향후 몇 달 동안 자동차 고객들에게 Alpha-2 프로토타입을 제작해 배송하는 한편, 안정성 개선과 생산량 확대에 주력할 계획입니다

 

자동차 OEM

■ Tesla Giga Texas 4680 배터리셀 생산량, 주당 1,000대 Tesla Cybertrucks라는 신기록 달성

 

Tesla의 Giga Texas는 한 주 동안 1,000대 이상의 Tesla Cybertruck에 충분한 4680형 원통형 배터리 셀을 생산했습니다

Tesla는 정확한 셀 수를 공개하지 않지만 생산 속도는 추정할 수 있습니다. 테슬라 사이버트럭 배터리팩의 배터리 용량은 약 123 kWh로 추정되는데 1,000개 이상의 팩은 주당 123 MWh 이상 또는 연간 6 GWh를 넘는 생산량입니다. 단일 배터리 팩에는 약 1,360개의 개별 셀이 있을 것으로 추정되는데 이것을 환산하면 4680 배터리의 생산 속도는 주당 약 140만 개라는 것을 알 수 있습니다. 이는 2022년 12월에 발표한 주당 86만 8천 개와 비교하면 1.6배 늘어난 수치입니다.  

배터리 셀 생산량은 주당 1000대 월 4000대이지만 Cybertruck의 차량 생산량은 주당 수백 대이며 배터리가 차량생산에 병목현상을 가져오지 않을 것이라고 Tesla는 밝혔습니다.

Tesla가 월 4000대의 Cybertruck을 판매한다면 월 2500대의 판매량을 기록하고 있는 Ford F-150 Lightning을 판매량을 능가할 수 있을 것입니다.

 

■ Ferrari, SK On과 파트너십을 강화하기 위한 MOU체결

 

Ferrary는 SK On과 파트너십 강화 및 배터리 기술 혁신 선도를 위한 양해각서(MoU)를 체결했습니다.

이번 양해각서 체결을 통해 양사는 각 분야의 전문성을 공유해 기술 협력을 확대하고 가치 있는 인사이트를 교환할 계획입니다. 이번 파트너십을 통해 Ferrary와 SK On은 셀 기술 발전을 위한 새로운 가능성과 잠재적 솔루션을 모색할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

현재 페라리의 유일한 배터리 공급 업체인 SK On은 2019년부터 페라리 최초의 장거리 슈퍼카이자 PHEV인 SF90 스트라달레 (Stradale)와 오픈탑 모델인 SF90 스파이더 (Spider)를 시작으로 페라리의 가장 강력한 모델에 배터리 셀을 공급해오고 있으며 2021년과 2022년에 각각 출시된 296 GTB와 296 GTS PHEV에도 SK On의 배터리를 공급하고 있습니다.

 

■ Scania, 더 많은 전기 트럭 제품군 추가

 

Scania는 배터리 전기 자동차(BEV) 트럭에 대한 제품군을 지속적으로 확장하고 있습니다. Scania는 일반적인 트럭을 넘어서 다양한 응용 분야로 확장하고 있으며 다양한 요구 사항을 가진 고객에게 맞는 신에게 맞는 맞춤형 솔루션을 제공하려고 합니다.

Scania의 수석 부사장이자 E-모빌리티 책임자인 Fredrik Allard는 “우리는 전기트럭에 대해 처음에는 회의적이었지만 나중에는 전기 트럭과 사랑에 빠진 운전자들의 이야기를 끊임없이 듣고 있습니다. 그들을 통해 우리는 전기 트럭이 실제 운영에서 얼마나 잘 작동하는지, 그리고 운전자들 사이에서 얼마나 높이 평가되는지 명확하게 알게 되었습니다. 우리는 지속적인 전동화의 도입을 통해 점점 더 많은 고객 가치를 만들어 내며 고객이 선택할 수 있는 사양들을 꾸준히 추가하고 있습니다.”라고 말했습니다.

Scania의 배터리 전기 트럭은 배터리 측면에서도 인상적인 수치를 제공합니다. 배터리는 트럭의 수명인 130만 킬로미터 동안 지속됩니다. 그리고 그들의 탄소 배출량은 스웨덴 북부에서 화석연료 없는 전기로 생산된다는 사실 때문에 다른 비교 산업 기준에 비해 약 3분의 1 수준입니다. Scania는 Södertälje에서 416 KWh 또는 624 kWh의 배터리 팩으로 조립되는 각형 모양의 리튬 이온 배터리를 사용하고 있으며 전체 작동 SOC범위는 83%입니다.

 

■ FAW, Farasis와 상용차용 배터리 개발 위한 파트너십체결

 

중국의 국영자동차 회사 중 하나인 FAW Jiefang Automobile은 배터리 제조사인 Farasis Energy와 경, 중, 대형 차량 플랫폼과 장거리 운송, 도시 물류 및 도시 엔지니어링과 같은 특정 시나리오를 위한 상용차용 반고체 및 전고체 배터리 프로젝트에서 긴밀히 협력할 것입니다. 이번 협력의 목표는 시장 경쟁력을 높이고 업계 기술을 선도하는 새로운 에너지 차량 제품을 개발하는 것입니다.

 

재활용

■ RET와 tozero, 배터리 재활용 위한 파트너십 발표

 

독일 브레머하벤 (Bremerhaven)에 본사를 둔 Reckelberg Environmental Technologies(RET)와 뮌헨에 본사를 둔 스타트업 tozero가 배터리 재활용을 위한 전략적 파트너십을 발표했습니다.

RET는 배터리 재활용 분야의 시스템 및 부품 개발업체이며 tozero는 Black mass 처리를 위한 습식 야금 공정 개발 전문 회사입니다.

이번 협력은 RET와 tozero가 진행한 공동 시험을 기반으로 진행되었습니다. RET의 파일롯 라인에서 생성된 Black Mass는 tozero의 파일럿 라인에서 처리되었으며 높은 품질을 가진 것으로 확인이 되었습니다.

이번 파트너십을 통해 양사는 배터리 재활용의 모든 공정에서 효율성과 지속 가능성을 높이기 위해 두 회사의 시스템과 프로세스를 긴밀하게 조정하고 최적화할 계획입니다. RET는 이미 개발되고 입증된 기계, 전기 및 환경 공학 분야의 전문 지식을 제공할 것이며, tozero는 98% 이상의 Black mass질량 회수율을 갖는 화학 공학 및 습식 야금학 노하우와 혁신적인 습식 야금 공정을 공유하게 될 것입니다.

 

■ Lithium Australia, Hyundai Glovis와 폐배터리 재활용 독점 계약체결

 

현대글로비스는 호주 리튬오스트레일리아(Lithium Australia, 이하 LIT)의 자회사인 인바이로스트림 (Envirostream)과 손잡고 미래 성장동력으로 낙점한 폐배터리 재활용 사업을 본격화합니다.

LIT는 지분 100%를 소유한 폐배터리 재활용 자회사 인바이로스트림이 현대글로비스와 독점 계약을 체결했다고 발표했습니다. 인바이로스트림은 오는 2027년 3월 21일까지 3년 동안 현대글로비스에 배터리 재활용 서비스를 제공하게 됩니다.

이번 계약을 통해 인바이로스트림은 전기차 등에 쓰이는 대형 리튬이온배터리 회수량을 늘리고, 현대글로비스는 현지화된 재활용 생태계를 구축할 수 있게 됐습니다. 현대글로비스는 인바이로스트림에 현대차·기아 글로벌 네트워크를 활용해 수거한 폐배터리를 전달하고, 인바이로스트림은 니켈, 리튬, 코발트, 망간 등 배터리 핵심 소재들이 포함된 블랙매스 등을 제공할 할 것으로 예상됩니다.

현대글로비스는 일찍부터 폐배터리를 신성장 사업으로 점찍고 기술 개발과 투자 등을 단행, 기반을 마련해 왔으며 올해를 폐배터리 재활용 사업 원년으로 삼고 사업화를 위한 가속 페달을 밟고 있습니다. 2030년까지 글로벌 전 권역에서 폐배터리 사업 네트워크 구축을 완료하고 의미 있는 재무 성과를 도출하는 것을 목표로 하고 있습니다.

인바이로스트림뿐 아니라 올 1월 한국 배터리 재활용 전문기업 ‘이알’에 지분 투자를 실시, 이알의 전처리 기술·설비 사용에 대한 권리를 확보했고 3월 20일 진행한 정기주주총회에서 배터리 재활용 사업을 본격화하기 위해 정관을 일부 개정하여 사업목적에 폐배터리 판매 및 재활용업과 비철금속제품의 제조 및 판매업을 추가했고 기존에 있던 폐기물 수집 및 처리업 내용에 원료 재생업까지 더해 변경했습니다.

이보다 앞서 지난 2021년에는 전 세계에서 발생하는 폐배터리 수거를 위해 전용 회수 용기를 개발했습니다. 국제항공운송협회(IATA)로부터 리튬 배터리 항공운송 인증 자격도 취득하여 폐배터리 항공 물류 서비스 진출을 위한 기틀을 닦았었습니다.

인바이로스트림은 2017년 설립된 폐배터리 재활용 회사입니다. 호주에서 유일하게 폐배터리 수집·분류·파쇄·분리까지 통합 솔루션을 갖추고 있고 모회사인 LIT와 함께 국내 주요 배터리 제조사와 재활용 회사들과 파트너십을 맺고 있습니다. 2019년부터 LG화학, LG에너지솔루션, 성일하이텍에 블랙매스를 공급 중입니다.

 

■ Aqua Metals, 6K Energy와 배터리 재료 공급 계약 체결

 

고주파 마이크로에이브 플라스마 (high-frequency microwave plasma) 방식을 이용한 UniMelt라는 설비를 사용해 탄소배출이 적은 배터리 양극재료를 생산하는 6K Energy는 배터리 재활용 업체인 Auqa metals와 리튬 이온 배터리 제조에 필수적인 핵심 광물에 대한 북미 최초의 지속 가능한 순환 공급망을 구축하는 전략적 공급 계약을 오늘 체결했다고 발표했습니다. Aqua Metals는 네바다주 리노에 있는 자사의 Sierra ARC 시설에서 처리되어 재활용된 배터리 재료를 테네시주 Jackson시에 위치한 6K Energy의 양극 제조 공장인 PlusCAM 시설에 필요한 전체 니켈 및 탄산리튬의 30%를 공급할 예정입니다.

현재의 금속 가격을 기준으로 볼 때, 6K Energy의 PlusCAM 및 Aqua Metals의 Sierra ARC 시설이 계획된 생산 능력에 도달하면 이 오프 테이크 계약에 따라 공급되는 재료의 가치는 연간 5천만 달러 이상으로 추산됩니다.

미국은 2030년까지 리튬 배터리 제조 용량을 거의 1 TWh까지 확대할 계획입니다. 이런 상황에서 Aqua Metals과 6K Energy는 이번 제휴를 통해 북미 유일의 지속 가능한 폐쇄형 배터리 소재 공급망을 구축하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이 최초의 협력은 제조 시 발생하는 스크랩과 수명이 다한 배터리의 재활용 수요 증가에 대응하고, 미국에서 지속 가능하고 탄력적이며 경제적으로 실행 가능한 배터리 제조 생태계를 구축하도록 할 것입니다.

 

■ Altilium, Talga와 폐배터리에서 흑연 회수하기 위한 파트너십 발표

 

영국의 Altilium은 배터리 소재 및 기술 기업인 Talga Group과  협력하여 오래된 전기차 배터리에서 흑연을 회수하여 배터리 음극소재로 재사용하는 파트너십을 체결했습니다.

이번 협력은 영국 전기차 배터리 산업을 위한 지속 가능한 영국 내 흑연 공급원을 확보하기 위한 협력으로 자동차 OEM 및 배터리 제조업체에 저탄소 배터리 소재를 공급하게 될 것입니다.

흑연은 리튬 이온 배터리에서 가장 큰 단일 재료로, 부피 기준으로 배터리의 최대 50%를 차지합니다. Altilium의 독점적인 재활용 프로세스는 수명이 다한 전기차 배터리에서 99% 이상의 흑연을 회수할 수 있어 흑연을 공급망에 다시 공급할 수 있으며, Talga의 친환경 흑연 생산기술은 전기차 제조 과정에서 발생하는 CO2 배출량을 획기적으로 줄일 수 있습니다.

최근까지 재활용 업체들은 배터리 폐기물에서 양극 금속을 회수하는 데 집중하면서 흑연의 재활용은 대부분 간과되어 왔습니다. 그러나 향후 10년간 흑연 공급 부족이 예상되고 전 세계 흑연의 90% 이상을 정제하는 중국이 최근 수출 규제를 발표함에 따라, 영국은 새로운 친환경 산업의 증가하는 수요를 충족하기 위해 자급자족으로의 전환하는 것이 매우 중요해지고 있습니다.

첨단 추진 센터의 예측에 따르면 영국의 배터리용 흑연 수요는 2027년까지 46,000톤에 달하고 2030년에는 95,000톤으로 증가할 것으로 예상됩니다. Altilium이 계획 중인 티사이드(Teesside) 재활용 공장은 연간 20,000톤의 흑연을 회수할 수 있는 능력을 갖추고 있어 2030년까지 영국 수요의 20% 이상을 충족할 수 있을 것으로 예상됩니다.

Altilium은 이미 리튬을 포함한 주요 배터리 금속을 회수하여 배터리 공급망에서 직접 재사용할 수 있는 양극활물질(CAM)을 생산하고 있습니다. 흑연을 회수하면 모든 배터리 구성 요소를 재활용할 수 있어 완전한 배터리 순환을 실현할 수 있습니다.

Altilium은 데본 (Devon)에 위치한 타비스톡(Tavistock)의 배터리 재활용 기술 센터(ACT 1)와 플리머스 (Plymouth)의 새로운 파일럿 공장(ACT 2)에서 전기차 배터리 폐기물에서 회수한 흑연을 Talga에 공급할 예정입니다. 18,000평방 피트 규모의 이 시설은 2024년 후반에 가동을 시작할 예정입니다.

Talga는 특허 출원 중인 화학적 정제 방법을 사용하여 새로운 음극 활물질 생산을 위한 고순도 스톡을 생성하고 코인 셀과 단층 파우치 셀의 테스트도 진행할 예정입니다. 지금까지 재활용 흑연에 대한 테스트 결과 순도 및 물리화학적 특성에서 1차 흑연과 잘 일치하는 것으로 나타났습니다.

 Altilium은 또한 최근 발표된 3천만 파운드 규모의 협업 프로젝트의 일부로, 닛산 테크니컬 센터 유럽(NTCE)과 협력하여 다 쓴 닛산 Leaf EV의 배터리와 생산 스크랩의 폐기물을 처리하여 새로운 음극에 재사용할 흑연을 회수하고 양극 금속을 하이니켈 NCM으로 업사이클링하는 작업을 진행하고 있습니다.

 

■ Biden-Harris 행정부, 배터리 재활용 비용 절감을 위해 6,200만 달러 지원 발표

 

미국 에너지부(DOE)는 바이든 대통령의 미국 투자 의제의 일환으로 가전제품 배터리 재활용에 대한 소비자 참여를 늘리고 배터리 재활용의 경제성을 개선하기 위해 초당적 인프라 법에 의해 자금을 지원하는 17개 프로젝트에 6,200만 달러를 지원한다고 발표했습니다. 바이든-해리스 행정부 하에서 전기 자동차(EV) 판매량은 4배로 증가하여 작년에 140만 대 이상의 판매량을 기록하며 사상 최고치를 기록했습니다.

전기차와 고정식 에너지 저장장치에 대한 수요가 2030년까지 리튬 배터리 시장을 10배까지 확대할 것으로 예상되는 가운데, 이러한 수요를 충족하기 위해 국내 자재 공급망을 확보하려면 소비자 배터리의 지속 가능하고 저비용으로 재활용하는 기술에 대한 투자가 매우 중요합니다. 중고 배터리를 재활용하면 신소재에 대한 수요가 줄어들고 국내 업계가 더 낮은 비용으로 생산할 수 있어 보다 지속 가능한 배터리 공급망을 구축하고 2030년까지 미국 전체 차량 판매량의 절반을 전기차가 차지하게 하려는 Biden-Harris 행정부의 목표를 지원할 수 있습니다.

DOE의 가전제품 배터리 재활용, 재처리 및 배터리 수거 자금 지원 기회에 선정된 17개 프로젝트는 아래와 같은 내용을 진행하게 될 것입니다.

• 가전제품 재활용 참여 확대: 수명이 다한 가전제품과 독립형 배터리의 재활용 수거를 늘리기 위해 전자 폐기물 수거 행사를 포함한 학생 교육 및 홍보 활동을 통해 4개의 프로젝트가 선정되었으며, 총 1,440만 달러의 기금이 지원되었습니다.
• 가전제품 배터리 재활용의 경제성 개선: 전처리 및 분류에 대한 혁신적이고 비용을 절감하는 접근 방식을 통해 가전제품 배터리 재활용에 대한 시장 수요를 창출합니다. 이를 위해 인공지능과 자동 분류 등의 접근 방식을 통해 7개의 프로젝트가 선정되었으며, 총 4,010만 달러의 기금이 지원되었습니다. 
• 가전제품 배터리 수거 프로그램 구축: 주 및 지방 정부가 배터리 수거, 재활용 및 재처리를 시작하거나 강화하는 데 도움이 되는 프로젝트를 시행합니다. 이를 위해 배터리 수거 프로그램, 배터리 보관 및 분류 시설 구축 등의 접근 방식을 통해 6개의 프로젝트가 선정되었으며, 720만 달러의 자금이 지원됩니다.