[Tech 스토리] 폭스 바겐 ‘스퀘어’배터리 … 파우치보다 우수합니까?

[편집자] 기업의 신기술 개발은 지속 가능 경영의 핵심입니다. 지금도 많은 기업들이 신기술 개발에 바쁘다. 기술 진화는 궁극적으로 인간의 삶을 변화시킬 혁신적인 제품의 탄생을 의미합니다. 기술을 아는 것은 일상 생활의 미래를 예측하는 데 도움이됩니다. 다양한 매체에 등장하지만 독자들에게는 아직 익숙하지 않은 기술 용어. 그래서 Newspim은 ‘Tech Story’라는 고정 탭을 만들었습니다. 산업부 기자들은 매주 일요일 독자들에게 기업의 ‘힙’기술 이야기를 들려 준다.

[서울=뉴스핌] 이윤애 기자 = 글로벌 시장 점유율 1 위를 차지하며 승리를 거둔 K- 배터리가 위기에 처해있다. 세계 자동차 판매 1 위 폭스 바겐이 ‘배터리 독립’을 선언했기 때문이다. 폭스 바겐은 LG 에너지 솔루션과 SK 이노베이션이 주로 생산하는 ‘파우치 형’배터리를 사용하고 있지만, 앞으로는 ‘스퀘어 형’을 채택 할 것으로 알려졌다.

폭스 바겐은 15 일 (현지 시간) 첫 배터리 데이 행사 인 ‘파워 데이’를 통해 2023 년부터 ‘Unified Cell’이라는 새로운 통합 배터리 셀을 선보였다. 나는 그것을 장착 할 계획을 세웠다. 이 행사에서 폭스 바겐은 또한 “각형 배터리는 향후 5 년 내에 도약 할 것으로 예상되는 올 솔리드 스테이트 배터리로의 전환을위한 최상의 조건”이라고 덧붙였다.

Ralph Brandstatter, Volkswagen Brand CEO[사진=폭스바겐]

각형 전지가 파우치 형이나 원통형보다 ‘최적’인 이유는 무엇입니까? 세계 1 위 자동차 세일즈맨 폭스 바겐이 ‘선정’한 스퀘어가 파우치 형과 실린더 형보다 우월한 점은?

◆ 배터리 셀 모양, 사각형, 파우치 형, 실린더 형 … 차이점

현재 전기 자동차에 사용되는 리튬 이온 배터리는 사각형, 파우치 형, 원형의 3 가지 형태로 만들어지고있다. 배터리 제조업체는 리튬 이온 배터리에 사용되는 양극 재, 음극 재, 분리막, 전해액 등 4 대 주요 소재를 제작하지만 다양한 형태로 공급합니다.

이번에 폭스 바겐이 선택한 ‘사각형 배터리’는 알루미늄 캔처럼 보인다. 가장 쉽게 생각할 수있는 것은 과거에 탈착식 휴대폰으로 사용되었던 배터리입니다. 최근에는 주로 노트북에도 사용됩니다. 국내 배터리 3 사 중 삼성 SDI가 주로 생산하고있다.

사각 모양은 실린더 형보다 얇고, 메탈 캔 형태로 파우치 형보다 내구성이 뛰어납니다. 최근 중국 배터리 업체 인 CATL이 LFP (리튬 인산 철) 배터리를 생산해 테슬라에 공급해 업계의 주목을 받았다. LFP의 장점은 저렴한 비용과 낮은 화재 위험이었습니다. 그러나 캔을 사용하는 것이 상대적으로 무겁기 때문에 연비 및 연비 측면에서 경쟁력이 낮다는 지적이있다.

LG 에너지 솔루션과 SK 이노베이션은 주로 ‘파우치 형 배터리’를 생산하고있다. 현재 파우치 타입을 양산 할 수있는 배터리 업체는 두 곳 밖에 없다.

[서울=뉴스핌] 이윤애 기자 = 정사각형, 파우치 형, 원통형 배터리 2021.03.19 [email protected]

파우치 형 배터리는 배터리 부품을 감싸는 얇은 알루미늄 호일로 구성됩니다. 금속으로 둘러싸인 정사각형과 원통형과 달리 유연한 파우치로 만들어 얇고 넓은 배터리를 만들 수 있습니다. 따라서 상대적으로 무게가 가볍고 가공이 가능합니다. 전 세계 자동차 OEM의 다양한 요구를 충족하기 위해 다양한 모양을 사용할 수 있습니다. 그러나 단점은 정사각형 및 원통에 비해 생산 비용이 상대적으로 높다는 것입니다.

마지막으로 ‘원통형 배터리’는 주변에서 자주 볼 수있는 배터리로 생각할 수 있습니다. 가장 전통적인 배터리로 알려져 있으며 세계 1 위의 전기 자동차 인 미국 테슬라에서 사용하고 있습니다.

원통형 배터리는 표준화 된 크기로 가장 저렴하고 안정성과 공급 문제가 없습니다. 그러나 배터리 셀당 높은 에너지를 생산할 수 없으며 빈번한 충전 및 방전은 다른 유형의 배터리에 비해 성능이 저하 될 수 있습니다.

◆ 세계 1 위 전기차 시장 ‘중국’도 각형 배터리 사용

업계에서는 세 종류의 배터리 모두 장단점이있어 우월하다고 말하기 어렵고, 자동차 제조사별로 선호하는 배터리에 따라 공급된다는 주장이있다.

그러나 각 배터리의 단점을 보완하고 장점을 극대화하기위한 기술 개발 경쟁이 치열 해지고있다.

시장 조사 기관 SNE 리서치에 따르면 지난해 설치된 전기 자동차와 PHEV의 연간 배터리 사용량을 기준으로 3 가지 유형 중 49.2 % (70.8GWh)로 사각형이 가장 높았다. 그 후 파우치 형 27.8 % (40GWh), 원통형 23.0 % (33.2GWh) 순으로.

각형 배터리는 세계 1 위 전기 자동차 시장 인 중국 배터리 제조업체 CATL과 BYD에서 생산합니다. 삼성 SDI도 정사각형입니다.

실린더는 주로 Tesla에서 사용하며 일본의 Panasonic 및 LG Energy Solutions에서 생산합니다. 다른 파우치 유형은 주로 유럽과 미국에서 사용되며 LG 에너지 솔루션과 SK 이노베이션이 주요 배터리 제조업체입니다.

전년 대비 성장률을 살펴보면 상당한 결과가 있습니다. 파우치 형 배터리는 111.6 % (18.9 → 40.0GWh)로 전년 대비 가장 많이 증가했다. 반면 정사각형은 전년 대비 5.5 % (67.1 → 70.8GWh), 원통형은 3.6 % (32.0 → 33.2GWh) 만 증가했다.

SNE는 “올해 유럽 전기차 시장이 성장세를 유지할 것으로 예상되고 중국과 미국 시장이 지속적으로 회복 할 것으로 예상되는 가운데 세 가지 유형 모두의 규모가 꾸준히 증가 할 것”이라고 말했다. 우리는 그것을 유지할 것이지만 변동은 작년보다 다소 줄어들 것입니다.”

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