배터리 산업뉴스_2024년 44주차

원재료

■ LiTHOS, DLE기술 미국 특허 확보

배터리 재료

■ OCSiAl, 최초의 유럽 그래핀 나노튜브 시설 개장
■ 중국 CNGR, 인도네시아에 100억 달러 규모 배터리 소재 시설 건설 계획
■ 미국 DOE, 미국 현지 전해질 생산시설 위해 Anthro Energy에 보조금 지원
■ Asahi Kasei와 Honda, 기존 Asahi Kasei 자회사를 캐나다 내 분리막 생산 합작회사로 전환하는 주주 간 계약 체결

배터리 제조

■ Svolt, 유럽 사업 중단 확정
■ LG Energy solution, EV 수요 둔화로 3분기 이익 감소 후 2025년 측정된 전망 제시
■ SMU solution, 리튬 황배터리 수명 증가 기술 개발
■ SOLiTHOR, 전고체 배터리 수명 1000사이클 달성
■ Energy Vault, 중력에너지 저장기술 (GESS) Time선징 2024년 최고 발명품으로 선정
■ 머신러닝을 통한 배터리 모니터링 방법 개발
■ 파나소닉 배터리 부문 2분기 영업이익 42% 증가
■ 배터리 셀 가격, 9월에 사상 최저 수준으로 하락

자동차 OEM

■ Volvo 자동차, NOVO energy의 완전 소유권 인수 절차 시작
■ Nio, 배터리 교환 네트워크, 중국 9개 주요 고속도로의 초기 커버리지 완료
■ Yutong Bus, 호주에서 배터리 마일리지 챌린지 완료
■ Porsche, Varta자회사 V4Drive지분 인수허가
■ Rio Tinto, 중국국가 전력 투자공사(SPIC)와 파트너쉽 체결

재활용

■ Altilium, 수명이 다한 EV 배터리를 위한 resell store 온라인 플랫폼 출시
■ 바이든-해리스 행정부, 전기 자동차 배터리 재활용 비용 절감을 위해 약 4,500만 달러 자금 지원발표

 

원재료

■ LiTHOS, DLE기술 미국 특허 확보,

 

리튬 염수 추출 회사인 LiTHOS는 “수용액에서 리튬 회수 및 농축을 위한 전기압력 멤브레인 방법”으로 미국 특허 및 상표청(USPTO)에서 특허를 받았습니다. 이 특허는 LiTHOS가 전처리에서 리튬 농축을 거쳐 탄산리튬(Li2CO3) 또는 수산화리튬(LiOH) 생산을 위한 최종 처리에 이르기까지 필수 단계를 포괄하는 전체 리튬 추출 및 정제 공정에서 작동할 수 있는 능력을 보장합니다. 이는 LiTHOS가 직접 리튬 추출(DLE) 방법을 통합할 수 있는 유연성을 보호하여 정제에 대한 적응 가능한 접근 방식을 지원합니다.

특허 허용은 LiTHOS의 리튬 추출 및 농축 공정의 5단계를 모두 보호하여 회사의 지적 재산 포트폴리오에 중요한 이정표를 세웠습니다. 이 포괄적인 보호는 다양한 DLE 기술을 사용하여 작업하는 LiTHOS의 역량을 강화하여 탄산리튬 또는 수산화물 생산과의 원활한 적응 및 통합을 가능하게 합니다.

LiTHOS의 AcQUA기술은 신선한 물이나 유해한 화학 물질이 필요 없이 리튬을 효율적으로 농축하는 전기 압력 멤브레인 공정을 결합합니다. TiERRA는 조절된 염수를 재주입하여 환경 영향을 줄이고 장기적인 물 보존을 지원하는 폐쇄 루프 솔루션을 제공하여 이를 보완합니다. 이러한 기술은 함께 지속 가능한 추출 및 정제 관행에 대한 산업의 추진과 일치합니다.

이 특허는 5가지 추출 단계 전반에 걸쳐 적용되므로 LiTHOS가 완전한 탄산염 또는 수산화물 정제소를 구현할 수 있는 유연성이 향상되고 여러 DLE 접근 방식과 통합할 수 있습니다. 이러한 적응성은 다음에 필수적입니다.

• 전처리:  LiTHOS의 AcQUA 기술을 사용하면 마그네슘, 칼슘, 붕소와 같은 불순물을 효과적으로 제거하여 최적의 리튬 회수를 위한 염수를 제조할 수 있습니다.
• 리튬 농축 및 정제:  이 특허는 리튬 농축을 촉진하는 전기압력 멤브레인 공정을 보호하여 고순도 탄산리튬이나 수산화리튬으로의 효율적인 다운스트림 전환을 위한 기반을 마련합니다.
• DLE 통합:  AcQUA는 흡수, 용매 추출, 전기 투석을 포함한 다양한 DLE 기술을 사용할 수 있어 LiTHOS와 파트너사가 가장 적합한 추출 기술을 채택할 수 있는 유연성을 제공합니다.
• 후처리 및 재주입:  TiERRA 기술은 사용한 소금물을 재주입에 적합하도록 조절하고, 담수 요구량을 줄이며, 환경 모범 사례에 맞춰 책임 있는 소금물 관리의 과제를 해결합니다.

이 기초 특허를 통해 LiTHOS는 배터리 등급 리튬에 대한 유연하고 확장 가능한 솔루션을 모색하는 리튬 생산자 및 정제업체와의 새로운 협업의 문을 열어 전략적 라이선싱 및 파트너십을 가능하게 해줍니다. 또한 리튬 추출 공정의 모든 단계를 보호함으로써 LiTHOS가 정유 및 DLE 단계 모두에서 독립적으로 또는 업계 파트너와 함께 운영할 수 있는 역량을 보호합니다. 이는 업계 요구 사항을 충족하는 데 중요한 요소입니다.

LiTHOS는 SQM(Sociedad Quimica y Minera de Chile)과 협력하여 AcQUA 기술이 고순도 리튬 회수와 까다로운 불순물 제거를 할 수 있다는 것을 입증하여 주요 리튬 생산자들이 사용할수 있는 길을 열었습니다. LiTHOS는 특수 화학 및 광산 분야의 글로벌 기업과 적극적으로 협력하고 있습니다.

 

배터리 재료

■ OCSiAl, 최초의 유럽 그래핀 나노튜브 시설 개장

 

룩셈부르크 기업이자 그래핀 나노튜브 기술 분야의 글로벌 리더인 OCSiAl이 세르비아에 첫 유럽 생산 시설을 열었습니다. 이 새로운 시설은 TUBALL 나노튜브와 나노튜브 기반 제품을 생산하는 데 전념하게 됩니다. 선도적인 자동차 및 배터리 제조업체가 이 행사에 참석하여 그래핀 나노튜브가 차세대 배터리 기술을 발전시키는 데 중요한 역할을 한다는 것을 확인했습니다.

OCSiAl 그룹의 CEO인 콘스탄틴 노트만(Konstantin Notman)은 다음과 같이 말했습니다.

“세르비아에 위치한 이 시설의 전략적 위치는 유럽, 아시아, 미국 전역에 선진적인 나노튜브 솔루션 공급을 강화할 것입니다. 처음에는 연간 60톤의 그래핀 나노튜브를 생산할 예정이며, 내년에 두 번째 합성 유닛을 통해 생산량을 두 배로 늘릴 계획입니다.”

세르비아 시설은 빠른 확장성을 가능하게 하는 모듈식 설계를 채택하여 OCSiAl이 2년 이내에 모든 위치에서 새로운 합성 장치를 설치하고 출시할 수 있도록 합니다. 46개국에서 특허로 보호되는 이 최첨단 기술은 15년 이상의 연구 개발을 통해 탄생했습니다. 10,000제곱미터 규모의 ISO 9001 인증 시설에는 그래핀 나노튜브 합성 장치, 분산 및 농축물 생산 라인, R&D 허브, 품질 관리 실험실이 있습니다. 이 공장은 최고의 자동차 배터리 제조업체의 엄격한 감사를 통과했습니다.

OCSiAl 에너지 프로젝트 책임자인 Andrej Seniut는 다음과 같이 말했습니다.

“당사의 나노튜브 분산 라인만으로도 리튬 이온 배터리 용량을 최대 65GWh까지 향상시킬 수 있으며, 이는 일반적인 65kWh 배터리 팩을 사용하는 전기차 100만 대 이상을 충전할 수 있는 양입니다, 실리콘이 풍부한 음극, 고속 충전 흑연, 초박형 양극, 반고체 배터리를 사용하는 첨단 셀 제조업체가 당사의 최대 고객입니다. 그래핀 나노튜브는 전극 내에 초전도성, 탄력성 네트워크를 생성하여 배터리 수명, 에너지 밀도 및 안전성을 향상시킬 수 있는 유일한 시장 솔루션입니다."

OCSiAl의 지속가능성 목표에 따라 이 새로운 시설은 전적으로 수력 발전으로 운영됩니다. 그래핀 나노튜브는 소재를 강화하여 제품 수명을 연장하고 에너지 효율을 향상시킴으로써 탄소 배출 제로의 미래에 직접적으로 기여합니다. 전기 자동차의 경우 배터리와 타이어에 나노튜브를 사용하면 전체 수명 주기 동안 CO2 배출량을 최대 8%까지 줄일 수 있습니다.

 

■ 중국 CNGR, 인도네시아에 100억 달러 규모 배터리 소재 시설 건설 계획

 

중국 배터리 소재 제조업체 CNGR Advanced Material이 니켈이 풍부한 인도네시아에 100억 달러 규모의 통합 생산 시설을 건설할 계획이라고 이 회사 현지 관리가 밝혔습니다.

CNGR 인도네시아의 이사 막달레나 베로니카 (Magdalena Veronika)는 기자들에게 이 투자는 10~15년에 걸쳐 진행될 것이며 회사는 공장에 적합한 위치를 찾고 있다고 말했다.

그녀는 “이 프로젝트가 정부로부터 국가 전략 프로젝트 지위를 부여받아 토지 조달을 포함한 특정 혜택을 제공받을 것이라고 말했습니다. 그녀는 3,000~5,000헥타르의 토지가 필요할 것이고 투자 규모는 105억 달러에 달하며, 3단계로 나누어 진행됩니다.”라고 덧붙였습니다. 이 프로젝트는 2020년 니켈 광석 수출을 금지하고 자국 내 배터리 산업과 전기 자동차 생태계를 구축하기 위해 노력하는 세계 최대 니켈 채굴국인 인도네시아의 중국계 기업이 추진하는 최신 벤처 사업입니다.

이미 인도네시아에서 1등급 니켈 제품을 생산하고 있는 CNGR은 계획 중인 신규 시설에서 배터리 전구체 제품을 생산하는 것을 목표로 하고 있다고 베로니카는 말했습니다.

이 회사는 또한 파트너가 계획된 부지에 가공 공장을 건설하도록 개방되어 있습니다. 그녀는 CNGR이 배터리 재료에 집중 투자하는 반면 다른 회사는 배터리 또는 다른 제품에 투자 할 수 있다고 말했습니다.

 

■ 미국 DOE, 미국 현지 전해질 생산시설 위해 Anthro Energy에 보조금 지원

 

첨단 배터리 기술에 대한 미국 공급망을 강화하기 위해 미국 에너지부(DOE)의 제조 및 에너지 공급망 사무국(MESC: Manufacturing and Energy Supply Chains)은 Anthro Energy가 미국에서 소유하고 운영하는 최초의 대규모 첨단 전해질 생산 시설을 설립하기 위해 2490만 달러의 보조금을 받는 기업으로 선정되었다고 발표했습니다.

Anthro Energy는 이 지원금을 사용하여 기존 제조 시설을 켄터키주 루이빌에 위치한 25GWh 규모의 최첨단 생산 시설로 전환하여 매년 12,000톤의 고급 전해질을 생산할 계획입니다. 이 고성능 전해질은 최신 LIB 셀의 안전성, 수명, 성능을 크게 향상시킬 것입니다. 또한 실리콘 양극과 고전압 음극을 비롯한 혁신적인 배터리 기술의 상용화를 가속화할 것입니다. 이러한 최첨단 배터리는 전기자동차, 방위산업, 가전제품 등 다양한 분야에서 활용될 것입니다.

 

■ Asahi Kasei와 Honda, 기존 Asahi Kasei 자회사를 캐나다 내 분리막 생산 합작회사로 전환하는 주주 간 계약 체결

 

일본의 배터리 분리막 제조사인 Asahi Kasei 주식회사와 Honda 자동차는 캐나다의 기존 Asahi Kasei 자회사를 합작 투자 회사로 전환하는 주주 계약을 체결했다고 발표했습니다. 이번 합의는 양사가 2024년 4월 25일에 발표한 기본 합의에 따라 캐나다에서 리튬 이온 배터리 분리막 생산을 위한 협력에 대해 지속적으로 논의한 결과 이루어졌습니다.

양사는 캐나다에 있는 Asahi Kasei 자회사의 전액 출자 자회사인 E-Materials Canada Corporation(E-Materials)을 Asahi Kasei와 Honda의 합작회사로 전환하여 Asahi Kasei Honda 배터리 분리막 주식회사(가칭)로 사명을 변경할 계획입니다. 이는 캐나다의 Honda 자회사인 Honda 캐나다가 제3자 배정 방식으로 E-Materials가 발행하는 신주를 청약하여 지분 25%를 취득하는 것을 기반으로 합니다. Honda는 신주 청약과 기타 투자를 합쳐 총 4억 1,700만 캐나다 달러(약 3억 달러)를 이 합작사에 투자할 예정입니다. 양사는 고부가가치 소재 기술과 전동화 기술 등 서로의 강점을 결합해 고성능 전기자동차의 실현을 앞당길 리튬이온 배터리에 활용될 고품질 분리막을 생산할 계획입니다.

양사는 관계 당국의 인허가와 승인을 거쳐 2025년 초 합작회사를 설립하고 운영을 시작할 계획입니다.

 

배터리 제조

■ Svolt, 유럽 사업 중단 확정

 

Great Wall Motor에서 분사한 배터리 제조업체인 Svolt Energy는 현지 언론 매체 Yicai 에 2025년 1월 31일부터 유럽 회사와 독일 자회사의 상업적 운영을 종료할 것이라고 밝혔습니다.

Svolt는 회사가 통제할 수 없는 이유로 유럽 전기 자동차(EV) 시장의 발전이 모든 이해관계자의 기대에 부응하지 못했으며, 회사는 어려운 결정을 내려야 했다고 밝혔습니다.

Svolt는 이러한 결정에 앞서 이미 유럽에 상당한 투자를 했으며, 회사가 후속 조치를 적절히 취하고 기존 유럽 고객에게 직접 개별적으로 연락할 것이라고 밝혔습니다.

앞으로 Svolt는 기술 서비스, 엔지니어링 서비스, 창고 및 물류, 애프터 서비스 운영 및 유지 관리를 중심으로 유럽 사업 운영을 재설계할 것이라고 밝혔습니다.

회사는 앞으로도 유럽 시장에서 장기적으로 지속 가능한 사업 기회에 집중하고 유럽의 미래 전략적 옵션을 고려할 것이라고 밝혔습니다.

Svolt는 원래 독일에 두 개의 공장을 건설할 계획이었습니다. 자를란트(Saarland)에 배터리 모듈 및 팩 공장을, 브란덴부르크(Brandenburg)에 배터리 셀 공장을 건설할 계획이었습니다.

이 팩 프로젝트는 2020년 11월에 발표되었으며, 설계 용량은 24GWh이고 총 투자액은 20억 유로(21억 6천만 달러)이며, 원래는 2024년 중반에 완료될 예정이었습니다.

셀 공장 계획은 2022년 9월에 발표되었으며, 연간 생산 용량은 16GWh입니다. 이는 Svolt의 첫 번째 해외 배터리 셀 공장으로, 원래는 2025년에 생산할 계획이었습니다.

현지 언론 매체인 Caixin은 10월 24일자 보도에서 이 문제에 정통한 여러 인사를 인용해 Svolt가 두 개의 배터리 공장 프로젝트를 중단했으며 작업 재개 일정은 없다고 전했습니다.

Caixin은 사안을 잘 아는 사람을 인용해 Svolt가 이미 중국 본토 시장에서 사업을 운영하는 데 어려움을 겪고 있으며 해외 공장을 관리할 여력도 없기 때문이라고 밝혔습니다.

그 소식통은 두 개의 유럽 공장을 건설하려면 300억 위안(42억 달러)의 투자 지출이 필요하다고 말했는데, 이는 Svolt 규모의 리튬 배터리 제조업체에게는 너무 큰 규모라고 말했다.

다른 관계자는 Svolt가 기술적 또는 지역 정책적 요소가 아닌 주로 자사 상황에 따라 이러한 결정을 내렸으며, Svolt는 먼저 자금 문제를 해결해야 한다고 덧붙였다.

2018년 2월 Great Wall Motor에서 독립한 Svolt는 주로 배터리 소재, 셀, 모듈, 팩, BMS, 에너지 저장 기술을 다룹니다.

중국 자동차 배터리 혁신 연합(CABIA)에 따르면, 9월 기준 1.29GWh의 배터리 설치 용량을 기록한 이 회사는 중국 최대 규모의 배터리 제조업체 중 하나이며, 국내 전력 배터리 시장에서 2.36%의 점유율로 8위를 기록했습니다.

2022년 11월, Svolt는 150억 위안을 모금할 계획으로 중국의 나스닥 스타일 과학기술혁신판(STAR ​​시장이라고도 함)에 상장하기 위한 안내문을 제출했습니다.

그러나 지난 12월 Svolt와 후원사가 상장 신청을 철회하면서 신규 주식 공모(IPO) 절차가 종료되었습니다.

Svolt의 결정에 앞서, Great Wall Motor는 독일 사무실을 폐쇄 했습니다.

  

■ LG Energy solution, EV 수요 둔화로 3분기 이익 감소 후 2025년 측정된 전망 제시

 

LG ENERGY SOLUTION (LGES)은 3분기 이익이 39% 감소한 후, 내년 매출 성장에 대해 "보수적인" 견해를 가지고 있으며 전기 자동차 수요 감소로 인해 자본 지출을 상당히 줄일 것이라고 월요일에 밝혔습니다.

테슬라, GM, 현대자동차에 배터리를 공급하는 이 회사의 CFO는 다음 주에 실시되는 미국 대선 결과가 EV 시장 방향에 상당한 영향을 미칠 것으로 예상한다고 밝혔습니다.

4월 LGES는 EV 성장 둔화로 인해 올해 자본 지출을 줄일 계획이라고 밝혔습니다   . 또한 올해 초에는 2024년 자본 지출이 전년도 10조 9,000억 원과 비슷할 것이라고 밝혔습니다.

여러 자동차 제조업체는 저렴한 모델 부족, 충전소 확산 지연, 무역 갈등, 저렴한 중국 경쟁업체와의 경쟁 심화 등의 요인으로 인해 EV 수요가 둔화되면서 전기화 목표를 축소하고 있습니다.

LGES의 한 고위 임원은 7월에 로이터 통신에 유럽에서는 약 18개월, 미국에서는 2~3년 내에 수요가 회복될 것으로 예상한다고 말했습니다. 이는 부분적으로 기후 정책과 기타 규제에 따라 달라집니다.

LGES는 7~9월 영업이익이 4,480억원(3억2,284만달러)으로 전년 동기 대비 7,310억원 감소했지만, 당초 예상과 비슷한 수준을 기록했다고 밝혔다. 그러나 일부 유럽과 북미 자동차 제조업체의 수요 증가로 인해 배터리 제조업체는 20명의 애널리스트 추정치를 평균하여 계산하고, 일관되게 정확한 애널리스트의 추정치에 가중치를 두어 산출한 3,740억 원 규모의 LSEG SmartEstimate를 앞지르는 성과를 거두었습니다.

LG전자는 미국 물가상승억제법에 따른 세액공제가 없었다면 이 분기에 180억 원의 영업손실을 기록했을 것이라고 밝혔습니다.

 

■ SMU solution, 리튬 황배터리 수명 증가 기술 개발

 

미국 텍사스주 댈러스에 위치한 SMU(Southern Methodist University)는 기계공학과 교수인동하이 왕 (Donghai Wang) 교수 연구팀이 차세대 배터리인 리튬-황 배터리의 수명을 저하시키는 고질적인 문제였던 폴리설파이드 용해를 예방하여 수명을 증가시키는데 성공했다고 발표했습니다.

일반적으로 리튬-황전지의 충방전 반응동안 생성되는 폴리설파이드 물질 (Li2S8, Li2S4)들은 극성을 띄고 있어 전해질에 잘 용해되어 황이 손실되게되고 충방전을 거듭할수록 용량이 저하되는 문제가 발생한다.

 

리튬-황전지의 폴리설파이드 생성 개략도

“Hybrid polymer network cathode-enabled soluble-polysulfide-free lithium–sulfur batteries” 라는 제목으로 Nature Sustainability  저널에 게재된 그의 연구에 따르면 이 팀이 새롭게 개발한 하이브리드 폴리머 네트워크 양극재는 일반적인 리튬 이온 배터리의 비용량인 150-250mAh/g 보다 높은 900mAh/g이상을 제공하며 하이브리드 폴리머 네트웍 양극이 기존 수명을 저하시키는 폴리설파이드 용해를 해결하여 수명문제를 해결했다고 발표했습니다.

 

황화 무기-유기 하이브리드 폴리머 네트워크(S-HYB)의 개략도.

위 그림은 연구팀이 발표한 황화 무기-유기 하이브리드 폴리머 네트워크(S-HYB)의 개략도로 여기서 황사슬은 다중 공유 결합으로 고정하되어 Li2S가 방출되지 않고 원자 흡착에 의해 조절되고 S-HYB라고 불리는 황화 무기 유기 하이브리드 폴리머 네트워크 (sulfurized inorganic-organic hybrid polymer network)안에 모이게됩니다. 이렇게 형성된 네트웍크는 폴리설파이드를 효과적으로 제거하여 배터리의 수명을 연장합니다.

 

■ SOLiTHOR, 전고체 배터리 수명 1000사이클 달성

 

벨기에에 본사를 두고 있는 IMEC (Interuniversity Microelectronics Center)는 나노 전자공학 및 디지털 기술분야를 연구하는 연구 개발조직입니다. IMEC에서 2021년에 분사한 SOLiTHOR는 나노 고체 복합 전해질 (nano-SCE: nano-Solid Composite Electrolyte)로 명명한 고체 전해질을 사용하여 전고체배터리를 개발하고 있습니다.

SOLITHOR의 전고체 배터리는 상온, 7.9기압 미만의 외부압력에서 수행되었으며 99.2%가 넘는 쿨롱효율로 1000회의 충방전 사이클을 달성 (SOH 80%)했습니다.

이 전고체 배터리는 음극으로는 얇은 리튬금속과 고전압 NMC양극을 사용하였고 중량 에너지 밀도는 384Wh/kg, 체적 에너지 밀도는 1026Wh/l의 높은 에너지 밀도를 가집니다.

SOLiTHOR는 현재 내부 성능 및 안전 테스트 프로토콜을 통해 실행 중인 3Ah 파우치 셀 프로토타입을 성공적으로 제조했습니다. 단기 계획은 이러한 프로토타입을 항공 및 해양 파트너에게 외부 검증 및 테스트를 위해 보내는 43ㄷ

 

■ Energy Vault, 중력에너지 저장기술 (GESS) Time선징 2024년 최고 발명품으로 선정

 

스위스에 본사를 둔 글로벌 에너지 저장 기업인 Energy Vault는 중력 기반 에너지 저장 시스템을 개발하는 회사로 재생 가능 에너지의 효율적인 저장과 공급을 목표로 하고 있습니다. 이회사는 미국 캘리포니아주 웨스트레이크 빌리지(Westlake Village)에 위치한 사무소를 통해 글로벌 운영을 지원하고 있으며 이회사의 중력 기반 에너지 저장기술은 Time지가 선장한 2024년 최고의 발명품으로 선정되었습니다.

중력 기반 에너지 저장기술 (GESS)의 작동 원리는 잉여 전력을 사용하여 무거운 블록을 들어 올려 위치 에너지를 저장하고, 에너지가 필요할 때 블록을 내려 전기를 생산하는 것으로 이 과정은 화학적 반응 없이 이루어져 장기간 안정적인 성능을 제공합니다.

GESS는 높은 왕복 효율을 자랑하며, 콘크리트를 주요 에너지 저장 매체로 사용하므로 성능 저하 없이 전력 공급을 전환할 수 있도록 설계되어 유연하고 저렴하며 35년(또는 그 이상) 유지할수 있는 인프라 자산입니다.

또한 재활용 가능한 재료를 활용하여 환경 영향을 최소화하며, 화학 물질을 사용하지 않아 화재 등의 위험이 낮은것도 장점입니다

주요 프로젝트로는 중국 루동(Rudong) 프로젝트로 상하이 인근 장쑤성 루동에 위치한 25MW/100MWh 용량의 EVx™ 중력 에너지 저장 시스템이며 중국 국가 전력망에 연결될 예정입니다. 이 시스템은 80% 이상의 왕복 효율을 목표로 하며, 35년 이상의 운영 수명을 기대하고 있습니다

 

GESS 의 외관과 원리

Energy Vault의 EVx GESS 시스템은 현재 전 세계 에너지 저장 용량의 약 90%를 차지하는 양수 발전의 입증된 물리 및 기계 공학적 기초를 기반으로 하지만, 시간이 지나도 저장 용량을 잃거나 성능이 저하되지 않는 맞춤형 친환경 복합 블록으로 물을 대체합니다. 이 블록은 고객 건설 현장에서 굴착한 토양을 포함하여 현지에서 조달한 저렴한 재료로 만들 수 있습니다. 중요한 점은 광산 광미, 석탄 연소 잔재물(석탄재), 폐기된 풍력 터빈 블레이드의 유리섬유 등 기존에 상당한 비용을 들여 처리해야 했던 폐기물도 블록을 만드는 데 사용할 수 있어 더욱 경제적이고 지속 가능한 순환 경제를 구축할 수 있다는 점입니다.

또한 Energy Vault는 앞서 세계적인 건축 및 엔지니어링 회사인 스키드모어 오윙스 앤 메릴(Skidmore, Owings & Merrill, SOM)과의 글로벌 독점 파트너십을 통해 중력 에너지 저장 기술을 도시 환경의 고층 건물과 자연 환경에 배치 가능한 구조물에 통합하여 지속가능성을 극대화하고 탄소 회수를 가속화하며 에너지 소비 비용을 낮추겠다고 발표했습니다.

 

■ 머신러닝을 통한 배터리 모니터링 방법 개발

 

전기 자동차 및 고정식 에너지 저장 시스템에서 사용되는 리튬 이온 배터리의 안전한 사용은 상태 모니터링과 조기 결함 감지에 달려 있습니다. 개별 배터리 셀의 고장은 화재를 비롯한 심각한 문제로 이어질 수 있습니다. 이러한 위험을 완화하기 위해 다름슈타트 (Darmstadt) 공과대학과 매사추세츠 공과대학(MIT)의 연구원들은 물리적으로 제한된 머신러닝 접근법을 활용하는 새로운 배터리 분석 및 모니터링 방법을 개발했습니다. 다름슈타트 자동화 기술 및 메카트로닉스 연구소의 롤프 핀데이센 (Rolf Findeisen) 교수와 팀원인 요아힘 셰퍼(Joachim Schaeffer), 에릭 렌츠(Eric Lenz)는 MIT의 리차드 브라츠(Richard Braatz) 교수 및 마틴 바잔트 (Martin Bazant)교수 그룹과 함께 물리적 방법과 머신러닝을 결합하는 방법을 개발했습니다. 이방법은 재귀적 가우스 프로세스를 사용하여 배터리 셀의 시간 의존적 및 작동 변화를 감지할 수 있습니다. 이러한 재귀적 방법을 실시간으로 적용하고 대량의 데이터를 효율적으로 처리할 수 있어 향후 배터리 시스템을 지속적으로 온라인 모니터링할 수 있습니다.

이 연구를 위해 과학자들은 독특한 데이터 세트를 사용할 수 있었습니다. 연구 파트너가 품질문제로 인해 제조업체에 반품된 28개의 배터리 시스템에서 익명으로 데이터를 제공받았습니다. 이 데이터 세트에는 224개 배터리 셀의 1억 3,300만 개 이상의 데이터 행이 포함되어 있으며, 이러한 종류의 데이터는 최초로 공개되었습니다. 최근 저명한 저널인 Cell Reports Physical Science에 발표된 체계적인 개발 및 분석 결과는 배터리 시스템에서 단일 셀만 비정상적인 동작을 보이는 경우가 많으며, 이는 전체 시스템에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 연구 결과는 배터리가 어떻게 노화되고 어떤 조건에서 고장이 발생하는지 더 잘 이해하는 데 기여합니다. 이 방법을 사용하면 향후 배터리를 지속적으로 모니터링할 수 있어 안전성을 높일 수 있습니다.

 

■ 파나소닉 배터리 부문 2분기 영업이익 42% 증가

 

일본의 Panasonic Holdings는 데이터 센터를 위한 에너지 저장 시스템 판매 증가가 자동차 배터리 수요 감소를 상쇄하면서 배터리 제조 에너지 부문의 2분기 영업 이익이 42% 증가했다고 발표했습니다.

테슬라와 다른 자동차 제조업체에 배터리를 공급하는 핵심 부문의 영업이익은 차량용 사업 이익 감소에도 불구하고 327억 엔(2억 1382만 달러)으로 증가했습니다.

그러나 회사는 이 부서의 연간 영업 이익 전망치를 109 억 엔으로 유지했습니다. 파나소닉은 일본에서의 매출 감소와 신규 고객을위한 개발 비용 증가, 캔자스와 일본 와카야마 현에있는 공장의 램프 업 비용으로 인해 분기 동안 어려움을 겪고 있다고 말했습니다. 지난달 파나소닉 에너지는 자동차 제조업체가 전기차의 주행 거리를 늘리고 동일한 배터리 팩 용량을 달성하기 위해 더 적은 수의 셀을 사용할 수 있도록 와카야마에서 4680 배터리의 대량 생산 준비를 마쳤다고 밝혔다. 이 회사는 2025 년 초 생산을 시작할 예정인 캔자스에 미국 제2 공장을 건설하고 테슬라에 배터리를 공급하는 네바다에 또 다른 공장을 건설하여 북미 시장에서 성장을 모색하고 있습니다.

 

■ 배터리 셀 가격, 9월에 사상 최저 수준으로 하락

 

컨설팅 업체 벤치마크 미네랄 인텔리전스 (BMI: Benchmark Mineral Intelligence)는 지난달 리튬과 코발트 등 원자재 가격의 지속적인 하락으로 글로벌 배터리 셀 가격이 사상 최저치로 떨어졌다고 밝혔습니다. 배터리 가격 약세는 LFP 셀이 주도했으며, 9월에는 가중 평균 가격 기준으로 킬로와트시(kWh) 당 59달러까지 떨어졌습니다.

BMI는 보고서에서 올해까지 LFP 셀의 가치가 5분의 1로 떨어졌다고 말했습니다. Benchmark의 리서치 매니저 인 에반 하틀리 (Evan Hartley)는 “가격은 평균적으로 조금 더 떨어질 가능성이 있지만 이미 LFP 배터리 셀은 약 $ 50 / kWh의 합의 된 가격으로 활발하게 구매되고 있습니다.”

LFP 배터리는 NCM에 대한 저렴한 대안을 제공하기 위해 중국 시장을 위해 개발되었으며 최근 몇 년간 시장 점유율이 증가하고 있습니다.

BMI는 2024년까지 NCM 전지의 글로벌 가중 평균 가격이 kWh당 68.6달러로 하락하여 11.3% 하락할 것으로 전망했습니다. 배터리 소재 가격은 공급 과잉과 예상보다 약한 전기차 판매로 인해 올해 들어 하락세가 확대되었으며, 탄산 리튬 가격은 올해 들어 지금까지 29% 하락했다고 밝혔습니다.

 

자동차 OEM

■ Volvo 자동차, NOVO energy의 완전 소유권 인수 절차 시작

 

Volvo는 Northvolt AB와 합작 투자한 회사인 NOVO Energy의 주식을 인수하기 위해 환매권을 행사할 것이라고 통보했습니다.
이 조치는 Northvolt AB가 자금 조달 의무를 이행하지 않아 당사자들의 주주 계약을 위반한 데 따른 것입니다.

Volvo 카는 이러한 개발이 NOVO Energy에 미칠 수 있는 잠재적 영향을 평가하고 투자를 보호하기 위한 미래 시나리오를 조사하고 있습니다. NOVO Energy 건물은 다기능이 될 수 있으며 Volvo 카가 완전 소유권을 획득한다는 가정 하에 다양한 옵션이 고려되고 있습니다. NOVO Energy의 모든 배터리 생산은 제3자 또는 다른 파트너의 참여에 따라 달라집니다.
Volvo 카가 완전 소유권을 획득하면 Volvo 카의 다른 계획된 투자나 현금 흐름에 대한 목표에 영향을 미치지 않을 것으로 예상됩니다.
Volvo 카는 다양하고 회복성 있는 배터리 공급망을 보유하고 있으며 차량 출시 계획에는 영향을 미치지 않습니다. Volvo 카는 이 문제에 대해 Northvolt와 건설적인 대화를 나눌 예정입니다.

  

■ Nio, 배터리 교환 네트워크, 중국 9개 주요 고속도로의 초기 커버리지 완료

 

중국 전기 자동차 제조업체 Nio는 자사의 배터리 교환 네트워크가 중국 내 9개 주요 수평 고속도로에 대한 초기 커버리지를 완료했다고 밝혔으며, 이는 2년 전에 발표한 목표의 일부를 달성한 것입니다.

Nio는 중국에 배터리 교환소 7곳을 추가했는데, 그 중 4곳은 고속도로변에 위치해 있습니다. 현재 Nio는 중국 내에 2,609개의 배터리 교환소를 운영하고 있으며, 그 중 871개가 고속도로변에 위치해 있습니다.

Nio는 2022년 7월 6일에 두 번째 Nio Power day 행사 에서  2025년까지 중국 내 수직 고속도로 9개, 수평 고속도로 9개, 도시 클러스터 19개를 포함하는 배터리 교환 네트워크를 구축할 것이라고 밝혔었고 올해 8월 20일 Power UP 이벤트에서  Power Up Counties 프로그램을 공개했습니다 . 이 프로그램의 목표는 2025년 12월 31일까지 27개 성 행정구역 내 2,300개 이상의 카운티에 배터리 교환소 네트워크를 구축하는 것입니다.

Nio는 고속도로를 따라 배터리 교환소 건설을 추진하고 2025년까지 중국 내 9개의 수직 고속도로, 9개의 수평 고속도로, 19개의 도시 클러스터를 망라하는 배터리 교환 네트워크를 완성한다는 목표를 향해 계속 노력할 것이라고 밝혔습니다.

 

■ Yutong Bus, 호주에서 배터리 마일리지 챌린지 완료

 

중국의 글로벌 상용차 제조업체인 유통버스(Yutong Bus)가 최근 호주에서 1회 완전 충전으로 555킬로미터를 주행하여 배터리 내구성 및 주행거리 도전을 하는 배터리 마일리지 챌린지에 성공했습니다. 2년 반 동안 운행된 유통 C12E 완전 전기 버스는 배터리 잔량의 50%, 전력 소비량 0.63kWh/km로 멜버른 교외 프레스턴에서 키아마까지 시내 도로, 고속도로, 산악 도로 등 다양한 도로 조건을 통과하며 왕복 285킬로미터를 성공적으로 주행했습니다.

C12E는 9월에 아시아 태평양 시장에서 소프트웨어와 하드웨어를 통합한 업계 최초의 EV 전용 플랫폼으로 출시된 Yutong Electric Architecture("YEA") 기술 플랫폼과 결합되어 있습니다.

YEA는 다양한 여행 시나리오에 적응하고 고객에게 더욱 경제적이고 내구성 있고 편리한 솔루션을 제공할 수 있는 다양한 신에너지 및 상용차 제품을 개발할 수 있는 역량을 제공하며 다음과 같은 특징이 있습니다.

• 더욱 경제적: 업계 동종 제품에 비해 주행거리가 10% 더 길고 운영 비용은 20% 더 낮습니다.
• 더욱 내구성이 강화됨: 가동 시간이 99%에 달하고 배터리 수명이 최대 150만km에 달해 안전하고 안정적인 작동이 보장됩니다.
• 더욱 편리함: 24시간 신뢰성 있는 관리를 강화하는 지능형 기능.

YEA 기술 플랫폼이 출시되는 동안, Yutong Bus는 또한 브리즈번에서 Green Travel Week를 개최하여 지속 가능한 교통과 지역 사회 참여의 중요성을 강조했습니다. 이 행사의 목적은 전기 자동차와 같은 친환경 교통 수단에 대한 대중의 인식을 높이고 지속 가능한 지구를 만드는 데 기여하는 것입니다. 이 이벤트는 혁신적인 기술을 활용하여 친환경 교통의 이점을 전 세계 모든 사람과 지역 이해 관계자에게 확대하고자 하는 Yutong Bus의 철학을 전달하는 것이었습니다.

 

■ Porsche, Varta자회사 V4Drive지분 인수허가

 

Porche는 Varta의 전기자동차용 대형 리튬이온 셀 사업부인 V4Drive의 주식 대부분을 인수하고 단독 지배권을 행사하는 것을 독일 연방 카르텔 사무국으로부터 승인 받았습니다. Varta는 V4Drive의 소액 주주로 남을 것입니다.

연방 카르텔 사무국장 안드레아스 문트(Andreas Mundt)는 다음과 같이 말했습니다. “사무국의 기업결합 심사에서는 프로젝트가 경쟁 우려를 야기하는지 여부만 살펴봅니다. 원칙적으로 프로젝트가 충분히 구체적일 경우 기업결합 심사를 위해 통지할 수 있습니다. 이제 이 솔루션의 실제 실현 가능성은 독점 금지법 이외의 문제에 달려 있습니다."

이 프로젝트의 일환으로 Porsche는 Varta에 대한 어떠한 통제권, 특히 전략적 비즈니스 결정에 대한 거부권도 획득하지 않습니다. 마이클 토이너 그룹(Michael Tojner Group)은 자회사를 통해 추가 주주로서 Varta에 계속 관여할 것입니다. 기업결합 심사 절차의 조사에 따르면 이 프로젝트는 어떠한 경쟁 우려도 일으키지 않습니다.

Porsche의 모기업인 폭스바겐 그룹과 Varta는 서로 다른 시장에서 사업을 운영하고 있습니다. 특히 Porsche는 이전부터 자동차 부문에서 Varta의 리튬 이온 배터리 셀 주요 고객이었기 때문에 공급망 측면에서도 큰 경쟁 변화는 없을 것으로 예상됩니다. Porsche가 과반수 지분을 인수하려는 V4Drive는 향후 Porsche 외의 고객도 대상으로 삼을 것으로 예상됩니다.

 

■ Rio Tinto, 중국국가 전력 투자공사(SPIC)와 파트너쉽 체결

 

 Rio Tinto는 중국 국영 전력 투자 공사(SPIC: State Power Investment Corporation)와 협력하여 몽골의 오유 톨고이(Oyu Tolgoi) 구리 광산에서 전기운송 트럭의 배터리 교체 기술을 시연한다고 밝혔습니다.

이 기술은 이미 중국 전역의 광산 사업장에서 운반 트럭에 적용되고 있으며, 이번 협력을 통해 Rio Tinto는 자사 사업장 중 한 곳에서 완전한 배터리 전기 트럭 및 충전 생태계를 시연할 수 있을 것이라고 밝혔습니다. 2년간 진행되는 이 프로젝트는 8대의 광산 운반 트럭, 13개의 배터리(800kWh), 로봇 배터리 교체 및 충전 스테이션을 지상 사업장의 비생산 활동에서 시연하게 됩니다.

Rio Tinto의 최고 탈탄소화 책임자인 조나단 맥카시(Jonathon McCarthy)는. “우리는 국가전력투자공사와 협력함으로써 중국에서 사용 가능한 최신 기술과 혁신을 시연하고, 신속하고 비용 효율적으로 운영을 탈탄소화할 수 있는 잠재력을 평가할 것입니다, 이 시연을 통해 현재의 정적 충전 기술보다 유연성은 높이고 가동 중단 시간은 줄이는 배터리 교체 기술의 응용 분야를 탐색할 수 있습니다. 이 작업은 필바라(Pilbara)에서 계획 중인 초급 광산 운반 트럭의 전기화 시범을 보완할 것입니다. 앞으로 중국의 혁신을 글로벌 자원 분야에 적용하고 세계의 저탄소 전환에 기여할 수 있는 더 많은 기회에 협력할 수 있기를 기대한다"고 말했습니다.

 

재활용

■ Altilium, 수명이 다한 EV 배터리를 위한 resell store 온라인 플랫폼 출시

 

탄소 중립으로의 전환 지원에 중점을 둔 영국의 청정 기술 그룹인 Altilium은 오늘 recell.store 의 출시를 발표했습니다 . 이는 기업에 사용한 EV 배터리의 재활용 및 책임 있는 폐기를 위한 안전하고 효율적인 솔루션을 제공함으로써 EV 배터리 수명 주기를 혁신할 것을 약속하는 새로운 온라인 플랫폼입니다.

향후 10년 동안 수명이 다한 전기 자동차 배터리의 양이 증가할 것으로 예상되는 가운데, 이 새로운 플랫폼은 배터리 폐기물의 환경적 영향을 줄이고 영국 내 필수 배터리 광물에 대한 순환 경제 성장을 가속화하기 위함입니다.

Altilium의 차량 해체업체, 자동차 OEM 및 보험 회사와의 광범위한 관계를 바탕으로  recell.store는  재활용 또는 2차 응용 프로그램을 위해 사용된 배터리를 판매하려는 기업을 위한 사용자 친화적인 인터페이스를 제공합니다. 사용자는 몇 번의 클릭만으로 recell.store의 데이터베이스에 세부 정보를 등록하고 배터리 팩에 대한 견적을 받을 수 있습니다. 판매가 합의되면 Altilium은 영국 시설에서 재활용을 위해 배터리를 수거하도록 준비합니다.

사업체는 Altilium의 제휴 재활용업체 네트워크에 가입하기 위해 등록할 수도 있습니다. Altilium은 폐배터리를 다루는 자동차 딜러 및 해체업체와 협력하여 EV 배터리 보관의 압박과 관련 비용을 줄이는 데 도움을 주는 것을 목표로 합니다.

EV 판매가 계속 증가함에 따라 수명이 다한 배터리의 책임 있는 관리에 대한 필요성도 커질 것입니다. McKinsey에 따르면, 향후 10년 동안 1억 개 이상의 배터리가 폐기될 것으로 예상됩니다.

판매 및 수거 프로세스를 간소화함으로써 recell.store는 이러한 배터리가 안전하고 지속 가능하게 처리되도록 보장합니다. 또한 배터리 폐기물에서 리튬 및 니켈과 같은 중요한 재료를 회수함으로써 Altilium은 배터리 금속에 대한 순환 경제를 창출하고 영국의 깨끗한 운송 미래로의 전환을 지원하고 있습니다.

EV 배터리 팩이 수거되면 분해 및 파쇄한 후 중요한 배터리 금속과 흑연을 회수하기 위해 처리됩니다. Altilium의 EcoCathode™ 기술은 수명이 다한 EV 배터리에서 배터리 금속의 95% 이상을 회수하여 배터리 원자재 비용을 최대 20%까지 절감하고, 원재료에 비해 온실 가스 배출량을 최대 74%까지 줄일 수 있습니다. 이러한 재료는 영국에서 새로운 배터리 생산에 사용할 수 있어 광산에 대한 의존도를 줄이고 EV를 더욱 친환경적으로 만들 수 있습니다.

Altilium은 이미 영국의 여러 자동차 OEM과 Synetiq, Connected Energy와 같은 파트너로부터 수명이 다한 EV 배터리를 수거하여 데번에 있는 자사 시설에서 재활용하고 있습니다. 증가하는 배터리 폐기물을 처리하기 위해 이 회사는 Teesside에 영국 최대 규모의 EV 배터리 재활용 공장을 건설할 계획이며, 연간 150,000대 이상의 EV에서 배터리를 처리할 수 있는 용량을 갖추고 있습니다. 오래된 EV 배터리를 수거하고, 이를 블랙 매스로 가공하고, 재료를 배터리에 적합한 Precursor-CAM 및 CAM으로 화학적으로 정제하고 있습니다.

 

■ 바이든-해리스 행정부, 전기 자동차 배터리 재활용 비용 절감을 위해 약 4,500만 달러 자금 지원발표

 

미국 에너지부(DOE)는 바이든-해리스 행정부가 장기적으로 차량 비용을 낮추는 것을 목표로 전기 구동 차량 배터리 및 전기 구동 차량 배터리 부품 재활용 비용을 낮추는 8개 프로젝트에 초당적 인프라 법(BIL: Bipartisan Infrastructure Law)으로부터 4,480만 달러의 자금을 지원한다고 발표했습니다. 바이든 대통령과 해리스 부통령의 리더십 아래 미국에서 400만 대 이상의 전기 자동차(EV)가 판매되었으며, 이는 이전 한 해 동안 총 판매량의 두 배가 넘는 수치입니다. 전기차와 고정식 스토리지에 대한 수요는 10년 말까지 리튬 배터리 시장 규모를 5배에서 10배까지 증가시킬 것으로 예상되므로, 고용량 배터리를 위한 탄력적인 국내 공급망 개발을 가속화하기 위한 미국의 투자가 필수적입니다. DOE의 차량 기술 사무소가 선정한 프로젝트는 전기차에 전력을 공급하는 데 사용되었던 배터리의 재활용 및 2차 수명 애플리케이션에 대한 연구, 개발 및 시연을 진행할 것입니다. 이번 발표는 이전에 발표된 9,200만 달러 규모의 프로젝트에 기반하여 전기차 배터리 재활용을 발전시키고 공평한 배치를 확대하여 2030년까지 미국 전체 차량 판매의 절반을 전기차가 차지하게 하려는 목표아래 진행되었습니다.

 

선정된 프로젝트는 다음과 같습니다

• B2U Storage Solutions: 는 중고 및 결함, 손상 또는 재활용된 전기차 배터리를 운송하기 위한 저비용, 재사용, 적층 가능, 내화성, 규정 준수, 실시간 모니터링 시스템을 설계, 제작, 테스트 및 시연하는 데 3,461,724달러를 지원받게 됩니다.
• Caterpillar: 5,039,849달러를 지원받아 오프로드(비경량) 차량 배터리용 배터리 팩 디자인을 새로 개발하거나 개선하여 보다 효율적인 해체 프로세스를 구현하고 해체에 필요한 노동 시간을 줄이기 위한 혁신 기술을 연구할 것입니다.
• General Motors: 자동차 재활용업체, 딜러, 정비소에서 사용할 수 있는 기술 개발을 목표로 수명이 다한 전기차 배터리의 자동 분류 및 위험 제거 시스템을 개발하고 시연하기 위해 7,999,997달러를 지원받게 됩니다.
• ReJoule Incorporated 시스템 수준의 안전 위험을 확인하고 수거 지점에서 손상이나 결함을 감지하는 전기차 배터리 진단 기술을 개발하고 확장하기 위해 6,316,383달러를 지원받게 됩니다.
• Rochester Institute of Technology: 수거된 전기차 배터리의 상태 평가를 가속화하고 머신러닝을 사용하여 수명이 다한 전기차 배터리의 해체를 반자동화하는 프로세스를 개발 및 시연하는 데 7,107,540달러를 지원받게 됩니다.
• Siemens Corporation, Technology: 7,998,766달러를 지원받아 배터리 분해에 대한 자동화된 접근 방식을 시연하고 더 쉽게 분해할 수 있는 배터리 설계에 학습을 적용합니다.
• Tennessee Technological University: 4,867,519달러를 지원받아 수명이 다한 전기차 배터리를 안전하게 해체하고 파쇄하기 위해 지역 수거 지점에 운반 및 배치할 수 있는 혁신적인 소형 모바일 사전 처리 허브를 설계, 개발, 시연, 검증할 예정입니다.
• University of Akron: 수명이 다한 전기차 배터리 팩에서 플라스틱/폴리머가 매립지로 흘러가는 것을 방지하는 동시에 이를 회수하고 재활용하여 새 배터리의 원료로 사용하기 위해 2,000,000달러를 지원받게 됩니다.

 

출처: https://batteriesnews.com