[여의옥] '현대차·SK 투자' SES "리튬금속 배터리 제조기술 확보"

리튬메탈 음극, 액체 전해질, 음극 코팅 기술 등
"화재, 못 관통, 과충전 등 안전 테스트 통과"
내년 현대, GM에 샘플 공급…2025년 대량 양산

 

[더구루=박상규 기자] 현대, SK, GM(제너럴모터스)이 점 찍은 미국 배터리 스타트업 'SES'가 하이브리드 리튬메탈 배터리를 빠른 시일 내에 상용화하겠다는 의지를 재확인했습니다. 자체 개발한 핵심 제조 기술로 대량 양산에 시동을 거는데요. 

 

지난 21일(현지시간) 중국 선전에서 개최된 '2021 수석 엔지니어 리튬 배터리(高工锂电·가오궁리뎬) 연례회의'에서 왕원타오(王文韬) SES 중국법인 책임자는 "SES는 하이브리드 리튬메탈 배터리의 산업화를 위한 핵심 소재 기술을 확보했으며 완전한 생산 공정과 제조 프로세스를 확보했다"며 "설계 아이디어, 기술 연구개발, 차량용 애플리케이션 등의 차원에서 산업화를 모색하고 있다"고 밝혔습니다.

 

구체적으로 광폭 리튬메탈 음극, 복합 음극 코팅, 고농도 액체 전해질 배합, 고에너지 밀도 양극재 등의 기술이 포함되는데요. 제조 효율성을 높이기 위해 인공지능(AI) 기술도 접목합니다. 이를 통해 성능을 최대치로 끌어 올리면서도 화재 위험이 낮은 차세대 배터리를 생산할 수 있다는 설명인데요. 

 

특히 리튬메탈 배터리의 안전성을 강조했습니다. 현재 대부분의 전기차에 탑재되는 리튬이온배터리는 잇따라 발생한 화재 사고로 안전성이 도마 위에 올랐는데요. 완성차와 배터리 업체들이 리튬이온배터리 이후 차세대 배터리 연구개발에 몰두하는 이유도 이 때문입니다. 

 

왕원타오 책임자는 "SES는 신소재 개발 플랫폼 헤르메스(Hermes), 차량용 배터리셀 아폴로(Apollo), 엔지니어링 제조 능력, 배터리 상태 인공지능 모니터링 소프트웨어 아바타(Avatar)로 이어지는 체계적인 시스템을 통해 하이브리드 리튬메탈 배터리의 안전 문제를 해결했다"며 "SES의 하이브리드 리튬메탈 배터리는 못 관통, 열 안정, 과충전, 외부 단락 등 안전 테스트를 통과했다"고 자신했습니다. 

 

SES는 지난달 세계 최초 107Ah 용량의 리튬메탈 배터리 '아폴로'를 공개했는데요. 아폴로는 무게 0.982kg, 에너지밀도 417Wh/kg 및 935Wh/L을 갖췄습니다. 현대차, GM과 상용화를 위해 협력 중이며 내년에 차량 탑재용 A샘플을 선보일 계획입니다. 이듬해 B/C 샘플을 출시하고 오는 2025년 본격 대량 양산에 돌입할 예정인데요. 

 

왕원타오 책임자는 "B/C 샘플의 검증을 위해 SES는 오는 2023년 상하이에 기가팩토리를 준공할 계획"이라며 "완공 후 배터리 생산능력은 1GWh에 달해 세계 최대의 리튬메탈 배터리 공장이 될 것"이라고 전했습니다. 

 

리튬메탈 배터리는 양극이 아니라 음극 소재를 바꾼 제품인데요. 전지 음극에 기존 흑연과 실리콘 대신 리튬금속을 넣어서 에너지 밀도와 전기차의 주행 거리를 끌어올리겠다는 겁니다. '꿈의 배터리'라 불리는 전고체 배터리 대비 양산 가능성이 더 높아 주목을 받고 있는데요. SES는 고체보다 구현이 쉬운 액체 전해질과 고체 코팅을 조합한 하이브리드 방식을 적용합니다. 

 

한편 '수석 엔지니어 리튬 배터리 연례회의'는 배터리, 재료, 장비, 완성차 등 산업 관계자들이 모여 업계 동향을 논의하고 네트워킹하는 자리인데요. 지난 2017년부터 매년 개최되고 있으며 올해는 지난 21일부터 23일까지 3일 간 총 12개의 특별 세션이 진행됐습니다. 










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