머니투데이

한국배터리산업협회는 16일 독일 프라운호퍼 연구소와 '한·독 배터리 산업 기술협력 양해각서'를 체결했다고 밝혔다. 이날 독일 프라이징 프라운호퍼 IVV 연구소에서 진행된 양해각서 체결식에는 엄기천 배터리산업협회장(포스코퓨처엠 대표)과 알렉산더 미카엘리스 프라운호퍼 IKTS 연구소장이 참석했다. 양해각서는 EU의 배터리 시장 진입 요건 강화에 선제 대응하기 위해 마련됐다. EU는 IAA(산업가속화법)를 통해 역내 생산확대와 신뢰 파트너 중심 공급망 재편, 공공조달·보조금 연계 기준 강화 등을 추진하고 있다. 국내 배터리 기업의 EU 진출 전략에도 구조적 변화가 요구되는 대목이다. 한국의 배터리 제조 경쟁력과 독일의 원천 기술을 결합해 EU 배터리 공급망 재편 체계에 부합하는 협력 모델을 구축하는 게 양해각서의 목표다. 원자재부터 소재·부품, 제조, 재활용 등 배터리 전 가치사슬에 걸친 협업 모델을 개발해 국내 배터리·소재 기업의 EU 공급망 진입과 시장 접근성 확대를 추진키로 했다. 주요 협력 분야는 △공급망 △차세대 배터리 공동 연구개발 △전문가 교류 및 네트워킹 △배터리 표준 및 인증 협력 등이다.

포스코퓨처엠이 디딤씨앗통장 후원으로 취약계층 청소년의 사회진출을 돕는다. 포스코퓨처엠은 주요 사업장이 위치한 포항, 광양, 세종, 서울 등 지역 청소년 80명을 대상으로 올해 4월부터 내년 3월까지 총 4800만원을 후원한다고 16일 밝혔다. 포스코퓨처엠이 대상자 1인당 월 5만원을 적립하면 지자체가 적립액의 2배인 10만원을 추가 지원해 1년간 1인당 180만원이 지원된다. 디딤씨앗통장은 경제적 여건이 어려운 청소년의 사회진출 초기 비용 마련을 위해 정부가 2007년부터 운영해온 사업이다. 보건복지부 산하 아동권리보장원이 운영을 맡고 있다. 정기적으로 자산형성을 지원하는 취지에 맞춰 매월 지방자치단체가 기업 적립액의 2배, 최대 10만원까지 추가 지원하는 방식이다. 적립금은 청소년이 만 18세가 되면 학자금, 취업 훈련비, 주거마련 등 자립을 위한 용도로 사용할 수 있다. 만 24세 이후에는 용도 제한없이 자유롭게 사용 가능하다. 포스코퓨처엠은 지난 2021년부터 디딤씨앗통장 후원을 시작해 내년 3월이 되면 누적 3억3600만원을 후원하게 된다.

━'리튬메탈'로 탈중국·성능개선 원샷…전기차 가격 낮출 신기술도━ 최근 탈중국과 성능 개선이라는 두 마리 토끼를 모두 잡을 수 있는 콘셉트의 미래형 배터리가 부각되고 있다. 코발트와 같이 비싼 원료 사용 비중을 줄이는 신기술도 개발되는 중이다. 9일 관련업계에 따르면 LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온 3사는 모두 리튬메탈배터리 개발에 나선 상태다. 이 배터리는 기존 리튬이온배터리의 흑연 음극재를 금속 리튬으로 대체한 제품이다. 글로벌 시장에서 중국 의존도가 90% 수준에 달하는 흑연을 사용하지 않으면서 동시에 1회 충전으로 800㎞ 주행이 가능하다. 리튬메탈배터리의 약점은 충·방전 과정에서 나뭇가지 모양의 리튬 결정체가 형성돼 수명과 안정성을 떨어뜨리는 덴드라이트 현상이다. LG에너지솔루션은 이 현상을 해결할 수 있는 '응집 억제형 신규 액체 전해액'을 개발했다. 삼성SDI의 경우 '겔 고분자 전해질'을 적용해 덴드라이트를 억제하는 기술을, SK온도 리튬메탈 음극 표면에 보호막을 형성해 배터리의 안전성과 수명을 끌어올리는 기술을 각각 확보했다.

━'소금 배터리 전기차' 내년 시동…"LFP 실수 반복 안돼"━ 미래 배터리 시장 선점을 위한 R&D(연구개발) 전쟁이 심화되고 있다. 더 강하고, 충전이 빨리되면서, 안전성과 경제성까지 갖춘 배터리 개발에 기업들이 사활을 거는 중이다. 9일 관련업계에 따르면 LG에너지솔루션은 최근 소듐(나트륨) 이온 배터리(SIB)를 고객사 차량에 탑재해 시험 주행을 진행하고 있다. 실제 잠재 고객사인 완성차 기업의 요청을 받아 전기차용 SIB 제작에 나선 것으로 파악된다. LG에너지솔루션은 올해 중 SIB 파일럿을 구축하고 내년 중 양산에 들어갈 예정으로 알려졌다. SIB는 리튬 대비 쉽게 구할 수 있는 나트륨 소재를 활용한다. 저렴한데다 저온 환경에서 성능 저하가 적으며, 안정성이 뛰어나다. 다소 무겁고 출력이 약하다는 단점이 있어 차세대 ESS(에너지저장장치)용으로 간주돼왔는데, LG에너지솔루션은 이런 단점을 보완해 전기차용으로도 활용한다는 계획이다. 특히 기존 12볼트 SIB 개발을 하던 것에서 한 발 더 나아가 트럭 등 상용차에 주로 활용하는 24볼트 제품도 만든다는 전략이다.

"고객사와 실리콘 음극재 대량 생산 체계를 구축 중입니다. " 지난달 4일 포스코퓨처엠 세종 기술연구소에서 만난 유승재 음극재연구센터장은 차세대 배터리 핵심 소재로 꼽히는 실리콘 음극재 로드맵에 대해 이같이 밝혔다. 내년 양산을 목표로 한 만큼 실제 생산까지 가속화하고 있음이 느껴졌다. 유 센터장은 "2024년 5월 실리콘 음극재 데모플랜트(실증 설비)를 가동한 이후 업체들과 상용화를 협의 중"이라며 "개발은 이미 완료된 상태"라고 말했다. 실리콘 음극재는 흑연계 음극재 대비 전기차 주행거리를 획기적으로 늘리고, 충전 시간을 대폭 단축할 수 있는 소재로 고성능 배터리에 가장 적합한 제품으로 평가된다. 다만 충·방전 과정에서 부피 팽창과 구조 변형이 발생하는 문제가 상용화의 걸림돌로 지적돼 왔다. 이에 대해 유 센터장은 "포스코퓨처엠은 흑연계 음극재 대비 5배 높은 용량을 구현하면서도 독자적인 코팅 기술을 적용해 팽창 문제를 최소화하는 데 성공했다"고 말했다. 포스코퓨처엠이 현재 생산을 준비 중인 실리콘 음극재의 함량은 약 10% 정도다.

최근 탈중국과 성능 개선이라는 두 마리 토끼를 모두 잡을 수 있는 콘셉트의 미래형 배터리가 부각되고 있다. 코발트와 같이 비싼 원료 사용 비중을 줄이는 신기술도 개발되는 중이다. 9일 관련업계에 따르면 LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온 3사는 모두 리튬메탈배터리 개발에 나선 상태다. 이 배터리는 기존 리튬이온배터리의 흑연 음극재를 금속 리튬으로 대체한 제품이다. 글로벌 시장에서 중국 의존도가 90% 수준에 달하는 흑연을 사용하지 않으면서 동시에 1회 충전으로 800㎞ 주행이 가능하다. 리튬메탈배터리의 약점은 충·방전 과정에서 나뭇가지 모양의 리튬 결정체가 형성돼 수명과 안정성을 떨어뜨리는 덴드라이트 현상이다. LG에너지솔루션은 이 현상을 해결할 수 있는 '응집 억제형 신규 액체 전해액'을 개발했다. 삼성SDI의 경우 '겔 고분자 전해질'을 적용해 덴드라이트를 억제하는 기술을, SK온도 리튬메탈 음극 표면에 보호막을 형성해 배터리의 안전성과 수명을 끌어올리는 기술을 각각 확보했다. 최근 포스코퓨처엠·금호석유화학·BEI 3사도 '무음극 리튬메탈배터리'를 개발하기로 했다.