배터리 산업뉴스_2024년 33주차

배터리 제조

■ Lyten과 AEVEX, 리튬-황 배터리로 무인 항공 시스템에 전력 공급을 위한 파트너십 체결

■ SES AI – 100 Ah Li-Metal 배터리, 중국 전기 자동차 EV 안전 표준 테스트 GB38031-2020통과

■ Wright, 미국 공군과 고출력 경량 배터리 계약 수주

■ Natrion, 미 공군의 1단계 및 2단계 계약에 선정

■ EVE Energy, 5분 충전으로 300km 주행 가능한 Omnicell 공개

 

자동차 OEM

■ Mitsubishi Fuso, 야마토 운송 및 Ample과 함께 공공 도로에서 EV 트럭 배터리 교체 시연 시작

■ Mooving, HPCL 매장에 배터리 교체 스테이션 설치 예정

 

배터리 제조

■ Lyten과 AEVEX, 리튬-황 배터리로 무인 항공 시스템에 전력 공급을 위한 파트너십 체결

 

3D그래핀을 황과 결합하여 복합 양극을 만들어 리튬-황배터리를 개발하고 있는 Lyten은 공중 정보 솔루션 분야의 리더인 미국의 AEVEX Aerospace는 리튬-황 배터리로 구동되는 무인 항공기(UAV)를 시연, 제조 및 제공하기 위한 파트너십을 체결했다고 발표했습니다. 이 파트너십의 목표는 2024년 국방권한법(NDAA)의 국내 배터리 조달 제한을 완벽하게 준수하는 최초의 경량 및 장거리 UAV를 제공하는 것입니다.

AEVEX는 광범위한 정부 및 상업 고객을 위한 최첨단 유인 및 무인 시스템 및 서비스 분야의 선두주자입니다. AEVEX는 가장 높은 성능 및 신뢰성 표준을 충족하는 무인 시스템을 설계, 개발 및 배치하는 것이 포함됩니다.

 

Lyten은 파우치 및 원통형(2170 및 18650)으로 리튬-황 배터리 셀을 제조하고 있으며 현재 캘리포니아주 산호세에 있는 자사 공장에서 고객 평가를 위해 셀을 운송하고 있습니다. Lyten 리튬-황의 높은 에너지 밀도와 가벼운 무게는 자동차, 우주, 항공우주, UAV, 마이크로 모빌리티, 방위 및 가전제품을 포함한 광범위한 산업에서 사용할 수 있습니다.

2023년 12월, 미국 의회는 2024년 NDAA를 통과시켰는데, 이에 따라 미국 국방부(DoD)는 2027년 10월 이후 중국 제조업체로부터 배터리 또는 배터리 구성품을 조달하는 것을 금지합니다.

중요한 점은 이러한 셀이 현지에서 조달된 원자재를 사용하고 미국에서 제조되어 인플레이션 감소법, 2024년 NDAA를 완벽하게 준수하며 중국에서 수입되는 전기 자동차, 배터리 및 중요 광물에 대한 섹션 301 관세의 적용을 받지 않는다는 것입니다. 7월에 Lyten은 실리콘 밸리 방위 그룹의 NATSEC100에 2년째 포함되었으며, 국가 안보 기술 상위 목록에 오른 유일한 배터리 회사입니다. Lyten은 AEVEX와 이미 통합 작업을 시작했으며 2024년 말까지 Lyten의 리튬-황 배터리로 구동되는 UAV를 최초로 인도하는 것을 목표로 하고 있습니다.

 

■ SES AI – 100 Ah Li-Metal 배터리, 중국 전기 자동차 EV 안전 표준 테스트 GB38031-2020통과

 

리튬 금속 배터리를 개발하는 SES AI는 자사의 100Ah 리튬 금속 셀이 중국의 GB38031-2020 전기 자동차 배터리 안전 표준에서 요구하는 안전 테스트를 성공적으로 통과한 업계 최초의 제품이라고 발표했습니다.

GB38031-2020은 세계 최대의 EV 시장인 중국의 필수 국가 표준으로, 특히 전기 자동차 부문을 위해 설계되었으며, 과충전, 과방전, 외부 단락, 가열, 온도 사이클링, 분쇄와 같은 일련의 엄격한 테스트를 포함합니다. GB38031-2020을 준수한다는 것은 SES AI의 100 Ah Li-Metal 셀이 이러한 엄격한 테스트 조건에서 안전 위험을 효과적으로 관리할 수 있음을 보여줍니다. 이러한 성과는 작년에 UN38.3 안전 인증을 취득한 데 이어 SES AI의 안전과 우수성에 대한 의지를 더욱 공고히 합니다.

CEO인 Qichao Hu는 ”Li-Metal이 EV 및 UAM에 통과해야 하는 안전 테스트에는 오용 (Abuse) 및 사용 중 (In use) 테스트의 두 가지 유형이 있습니다. 오용 테스트의 경우 GB38031-2020을 통과하는 것은 중요한 이정표이며, Li-Metal과 같은 고에너지 밀도 셀이 GB38031-2020의 엄격한 안전 테스트를 통과한 것은 업계에서 처음입니다. 또한 사용 중 안전의 경우, 당사의 AI for Safety는 현장에서 발생하는 사고를 거의 100% 예측하고 예방할 수 있습니다. 오용에 의한 안전사고를 검증하기 위한 GB38031-2020과 사용 중 안전문제를 예방하기 위한 AI for Manufacturing을 결합하면, UAM 애플리케이션용 Li-Metal의 상용화를 향한 주요 이정표가 될 것입니다."라고 말했습니다.

이번 발표는 올해 초 현대자동차와 JDA의 다음 단계로 넘어가면서 SES AI의 상용화 모멘텀을 강화한 것으로, SES AI는 두 개의 자동차 B-샘플 계약을 진행 중인 유일한 Li-Metal 배터리 회사가 되었습니다. 이러한 모멘텀을 바탕으로 SES AI는 최근 2분기 주주총회에서 과학, 제조, 안전을 위한 AI를 활용하여 리튬 금속 배터리 상용화를 가속화하는 올인 온 AI 전략을 발표했습니다.

또한 SES AI는 한국 충주에 있는 기존의 EV A-샘플 ​​라인을 도시 항공 모빌리티 UAM 전용 리튬금속 셀 생산 시설로 전환하는 작업을 진행해 왔는데  현장 수용 시험(FAT: Field Acceptance Test)을 완료했다고 발표했습니다.

■ Wright, 미국 공군과 고출력 경량 배터리 계약 수주

 

전기 항공기를 제조하는 Wright Electric은 미국 공군과 고출력 충전식 배터리를 개발하는 계약을 체결했다고 발표했습니다.

Wright Electric은 2016년에 설립되어 항공우주 산업의 기후 영향을 줄이는 것을 목표로 전기 비행기를 제작해 왔습니다. 이 회사는 NASA, ARPA-E (Advanced Research Projects Agency-Energy), 미국 국방부와 협력하여 이러한 항공기용 초경량 모터와 배터리를 개발하고 있습니다. 올해 초에는 ARPA-E PROPEL-1K 프로그램에 따라 운송 애플리케이션용 경량 배터리를 개발하는 계약을 체결했습니다.

이번 계약은 Wright와 미 공군 AFWERX SBIR 1단계 계약에 대한 것입니다. 이 계약은 높은 출력이 필수적인 다중 로터 무인 항공기(UAV: Unmanned Aerial Vehicles)에서 Wright의 충전식 Thermal 배터리의 사용가능성을 모색하도록 설계되었습니다.

일반적으로 Thermal 배터리라고 불리는 배터리는 고온에서 작동하는 일회용 배터리로 광범위한 군 장비에 사용되고 있습니다. Wright Electric은 적층 제조를 활용하여 기존의 일회용 열 배터리를 대체할 수 있는 소량의 충전식 배터리를 신속하게 생산하여 중요한 방위 부품의 탄력적인 공급망을 보장할 계획입니다.

  

■ Natrion, 미 공군의 1단계 및 2단계 계약에 선정

 

Natrion은 세라믹 폴리머 복합 고체 전해질인 “LISIC” ( Lithium Solid Ionic Composite)과 비용절감형 리튬 금속음극인 “X-12”, Carbonate용매를 사용하지 않는 불연성 전해액 “M3”와 나트륨이온 배터리의 소재를 제조하는 회사입니다.

Natrion은 미 공군으로부터 두 건의 중소기업 혁신 연구(SBIR) 계약, 즉 공군 글로벌 스트라이크 사령부(AFGSC)의 1단계와 공군의 혁신 부서인 AFWERX의 2단계 계약에 선정되었다고 발표했습니다.

총 150만 달러 이상의 가치가 있는 이 두 건의 새로운 정부 계약은 Natrion과 미국 국방부(DoD)의 오랜 협력 관계의 다음 단계 결과물입니다. 이전에도 Natrion은 AFWERX로부터 두 건의 SBIR과 해군 항공 시스템 사령부로부터 중소기업 기술이전 연구(STTR) 계약을 체결한 바 있습니다.

Natrion의 세라믹 폴리머 복합 고체 전해질  LISIC 의 특성

AFGSC를 위한 Natrion의 1단계는 저온에서 작동하며 모양 변형이 가능한 기능을 제공하는 맞춤형 고체 리튬 금속 배터리를 제공하는 것입니다. LISIC 기반 리튬 금속 배터리는 리튬 이온 배터리보다 최대 50% 더 높은 에너지 밀도를 제공하는 동시에 열 폭주를 완화할 것으로 예상됩니다. 새로운 배터리는 Natrion의 리튬 고체 이온 복합체(LISIC)와 얇은 리튬 금속 음극을 결합하여 불규칙하고 공기역학적인 시스템 및 플랫폼의 형태에 맞는 기계적 유연성을 제공함으로써 노후화된 자산을 새로운 첨단 전자장치로 업그레이드하려는 공군의 노력을 지원할 것입니다.

2단계에서 Natrion과 하청업체 및 파트너는 전술 전자장치 및 지향성 에너지 무기의 내구성을 향상할 수 있는 방법을 모색할 것입니다.

  

■ EVE Energy, 5분 충전으로 300km 주행 가능한 Omnicell 공개

 

EVE Energy는 6C 고속 충전이 가능한 원통형 배터리인 Omnicell을 출시했습니다. Omnicell은 CTP나 CTC로 배터리 팩을 제작하는 경우 배터리 팩의 에너지 밀도가 200Wh/kg이 가능하다고 밝혔습니다.

Omnicell은 다음과 같은 4가지 특징이 있습니다.

6C 고속 충전: 25°C의 일반 온도에서 9분 만에 10%에서 80%까지 충전할 수 있으며, 5분 충전으로 300km의 주행이 가능하며 -30°C의 저온 환경에서 10%에서 80%까지 충전하는 데 25분 소요.

최고의 절연 및 빠른 가열 속도: 저온 환경에서 대형 원통형 배터리의 배터리 수명을 20% 증가시키며 가열 속도는 7℃/분.

국가 표준 강도의 6.6배(1000 Joule)로 바닥을 보호: 충격에 강한 원통형 배터리 디자인과 배터리 팩 전체 영역 발포된 5겹의 재료가 충돌 시 1000 joule의 에너지를 흡수

높은 잔존가치: NCM 소재를 사용하여 LFP배터리보다 10% 더 높은 잔존 가치를 달성하고, 원통형 디자인으로 재활용이 더 용이합니다. EVE Energy의 원통형 배터리 생산 라인은 양극, 음극 및 배터리 제조에 100% 녹색 전기를 사용하고 재활용된 NCM 소재를 50% 사용하여 최신 EU 배터리 기준을 준수합니다.

고속충전을 가능하게 하기 위해 전해액과 분리막 및 기타 소재의 혁신으로 내부저항을 기존보다 1.4mΩ낮추어 20% 감소시켰으며 배터리의 상단과 양쪽에 3면의 방열 설계를 채택하여 배터리의 온도를 보다 효과적으로 제어하고 배터리가 적절한 온도를 유지하도록 하였고 열교환 면적이 52.3 mm2/Wh에 달하여 고속 충전 시 열교환 효율을 기존보다 270% 높였습니다.

 

EVE Energy는 전기식 수직 이착륙(eVTOL) 배터리를 잇따라 출시하고 고체 배터리의 연구개발을 가속화하고 있습니다.

전기 이륙 및 착륙(eVTOL) 배터리 : EVE Energy의 eVTOL 배터리는 320Wh/Kg의 에너지 밀도를 가지고 있어 10분 이내에 80%까지 빠르게 충전할 수 있으며, 수명 주기 동안 10C 고출력 용량을 충족하고 7,000회 이상의 충전을 보장하여 빠르게 부상하고 있는 저고도 비행체 시장에 사용될 것입니다.

전고체 전지:  2026년에 고출력, 고환경 내구성, 안전성이 강화된 전고체 전지를 출시하고, 2028년까지 400Wh/kg 전고체 전지를 개발할 계획입니다.

 

자동차 OEM

■ Mitsubishi Fuso, 야마토 운송 및 Ample과 함께 공공 도로에서 EV 트럭 배터리 교체 시연 시작

 

Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corporation(MFTBC)이 2024년 8월부터 일본 교토의 공공 도로에서 전기차 트럭 배터리 교체 시연을 시작합니다. Ample의 교체 가능한 배터리 모듈을 장착한 MFTBC의 전기 경상용 'eCanter' 트럭이 시범에 사용되고 있습니다. MFTBC는 ENEOS Holdings와 협력하여 교토시에 설치된 Ample의 배터리 교환 스테이션에서 eCanter의 배터리를 교환할 예정입니다.

야마토 운송 주식회사는 교토시에서 픽업 및 배송 작업을 위해 공공 도로에서 배터리 교체형 eCanter를 시범 운영할 예정입니다.

eCanter가 Ample 완전 자동화 교환 스테이션에 진입하면 로봇이 5분이라는 목표 시간 내에 배터리를 자동으로 교환합니다. 이 기술은 이전에 2023년 Japan Mobility Show에서 대중에게 시연되었습니다. MFTBC는 이제 이 기술을 공공 도로로 가져오기 위한 다음 단계를 밟습니다. MFTBC와 다른 참여 기업은 운영되는 기간 동안 배터리 교환의 이점과 과제를 파악하고 일본에서의 미래 실용화를 염두에 두고 기술의 확장성을 조사할 것입니다.

MFTBC에 있어 이 공동 시연은 EV 트럭 확장을 추진하려는 MFTBC의 야망을 펼치기 위한 중요한 단계입니다. MFTBC는 2017년 LDT 부문에서 최초로 양산된 순수 전기 자동차인 eCanter를 출시한 이래 운송 수단의 탈탄소화를 선도해 왔습니다. 전 세계 고객에게 이미 1,200만 km 이상의 주행 거리를 제공한 기존 eCanter를 제공하는 것 외에도 MFTBC는 배터리 교체 EV 트럭을 상용화하는 것을 목표로 합니다. 이를 통해 MFTBC는 기존 디젤 경형 트럭에 제공되는 것과 비슷한 다양한 옵션을 제공하여 더 많은 고객들이 탄소 중립을 지키는 물류로 전환할 수 있는 기회를 제공하고자 합니다.

2023년 3월 출시 예정인 MFTBC의 신형 모델 "eCanter"는 3가지 배터리 크기를 갖춘 선택 가능한 주행 범위와 다양한 차체 및 애플리케이션을 수용할 수 있는 일본 내 28개 모델이 특징으로, 고객에게 무공해, 낮은 진동, 편안함, 조용함 등 EV 트럭만의 가치를 제공합니다.

배터리 교체 EV 트럭을 보유하면 주행 범위에 대한 우려를 해소하고, 애플리케이션을 확장하고, 차량의 가동 중지 시간을 크게 단축하여 EV 트럭의 가능성을 더욱 확대할 수 있습니다. 또한 기술이 발전함에 따라 최신 교체형 배터리를 도입함으로써 사용자는 항상 최신 배터리 기술을 사용할 수 있습니다. 나아가 이 검증에서는 배터리 교체 EV 트럭의 완전한 비즈니스 모델을 연구하기 위해 Daimler Truck Financial Service Asia가 제공하는 eCanter용 리스 상품인 "FUSO Green Lease"를 사용할 계획입니다. "FUSO Green Lease"는 유지 관리, 보험, 당사자 간의 통합 계약, 트럭 등록에 대한 운영 전문성 및 월별 청구 메커니즘을 포함한 포괄적인 금융 솔루션을 제공합니다.

또한, 이 회사들은 EV용 완전 자동화 배터리 교환소를 새로운 에너지 인프라로 대중화하는 데 필요한 운영 경험을 축적하기 위해 협력하고 있습니다. Ample의 완전 자동화 배터리 교환소는 EV 트럭뿐만 아니라 승용차용 배터리도 교환할 수 있는 기능을 갖추고 있습니다. 완전 자동화 교환소는 고객의 긴 충전시간으로 인한 차량 운행이 중단되는 시간을 줄이고 탄소 배출이 없는 차량을 확산하는 실행 가능한 솔루션으로 중요하게 사용될 것입니다.

  

■ Mooving, HPCL 매장에 배터리 교체 스테이션 설치 예정

 

SAR 그룹 산하의 Livguard 가 제공하는 스마트 스와핑 네트워크인  Mooving은 Hindustan Petroleum Corporation  Limited (HPCL)와 협력하여 인도 전역의 22,000개가 넘는 HPCL 소매점에 자동 스와핑 스테이션을 설치하고 있습니다.

향후 12개월 동안 Mooving과 HPCL은 500개 이상의 자동 배터리 교환 스테이션을 구축할 예정입니다. Mooving의 완전 자동화된 무인 기술을 활용하여 편의성과 효율성 측면에서 새로운 기준을 제시하고 사용자 경험을 향상시켜 회사를 경쟁사와 차별화할 계획입니다. 이 전략적 출시로 인도내 배터리 교환 서비스를 크게 확대하고 이동수단의 전기화를 가속화하며 전 지역의 EV 고객에게 필수적인 지원을 제공할 것입니다.

HPCL은 인도 전역에 3,700개 이상의 EV 충전소를 설치하여 EV 고객의 주행 불안을 최소화하고 모빌리티 부문의 탈탄소화를 위해 노력하고 있습니다. 이 파트너십은 HPCL의 광범위한 네트워크와 Mooving의 혁신적인 솔루션을 활용하여 배터리 교체, EV 도입 가속화, 녹색 경제 성장 지원에 새로운 기준을 제시하게 될 것으로 보입니다.