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美 SES "리튬메탈 배터리 2025년 상용화...현대차·GM과 협력“
하이브리드 리튬메탈 배터리 개발...리튬이온·전고체 장점 모아
에너지밀도 1000Wh/L 이상·15분 내에 80% 충전·AI로 모니터링
2025년까지 상용화 목표...경쟁 업체보다 기술력 2년 앞서
“현대차와 리튬메탈 배터리 'A샘플' 공동 개발 등 협력 지속”
오철 기자    작성 : 2021년 07월 22일(목) 13:06    게시 : 2021년 07월 22일(목) 13:06
리튬이온 배터리와 전고체 리튬메탈 배터리, SES 하이브리드 리튬메탈 배터리 비교.
[전기신문 오철 기자]가파르게 성장했던 리튬이온 배터리의 성능 개선이 주춤하면서 차세대 배터리에 대한 요구가 높아지고 있다. 현대차, 폭스바겐 등은 에너지 밀도가 탁월한 전고체 배터리를 미래 배터리로 지목하고 사용 계획을 밝혔지만 아직도 연구단계에 머물러 양산된 적 없기에 의문부호는 항상 따라다닌다. 이에 미국 배터리 개발업체인 솔리드에너지시스템(SES)이 전고체 베터리 수준의 에너지밀도와 리튬이온 배터리처럼 제조할 수 있는 ‘하이브리드 리튬 메탈 배터리’ 상용화 계획을 21일 밝혔다.

치차오 후 SES 창업자 겸 CEO는 이날 온라인 기자간담회를 열고 자사의 ‘하이브리드 리튬메탈 배터리’에 대해 “에너지 밀도는 높이면서 2025년까지 빠르게 상용화도 가능한 제품”이라며 “경쟁사보다 상용화 시기가 2년 정도 앞서 있다”고 소개했다.

SES는 2012년 미국 스타트업으로 시작한 회사로 본사는 싱가포르에, 미국 보스톤과 중국 상해에는 시험생산 시설과 연구소를 두고 있다. 2015년부터 미국 제너럴모터스(GM)의 지원을 받았으며 국내 기업은 SK가 두 차례 걸쳐 SES홀딩스에 700억원을 투자했고 최근 현대차가 리튬메탈 배터리 ‘A샘플’ 공동 개발을 위한 제휴개발계약(JDA)을 체결하고 1150억원 규모의 투자를 약속했다.

치차오 후 SES CEO가 하이브리드 리튬메탈 배터리를 소개하고 있다.


치차오 후 CEO에 따르면 리튬이온 배터리는 제조성은 우수하나 에너지 밀도가 떨어지는 단점이 있다. 또 리튬이온 배터리의 단점을 개선한 전고체 리튬메탈 배터리는 에너지 밀도는 높지만 아직 고성능을 내는 제품이 개발되지 않은 단계라고 지적했다. 그는 “SES는 각각의 장점을 결합한 ‘하이브리드 리튬메탈 배터리’를 연구·개발했다”며 “이르면 2025년부터 상용화될 것”이라고 말했다.

하이브리드 리튬메탈 배터리의 에너지 밀도는 1000Wh/L 이상이다. 최대 에너지 밀도가 800Wh/L인 기존 리튬이온을 훨씬 뛰어넘는다.

또한 15분 내에 80% 충전되는 고속 충전 기능도 갖췄으며 소재의 안전성 향상과 스마트 인공지능(AI) 알고리즘을 통해 배터리 상태를 상시 모니터링해서 안전사고를 예측할 수 있다고 치차오 후 CEO는 소개했다.

SES는 서울 지사 확장 및 한국 기업과의 협력 체계도 구축한다. 현재 구축된 싱가포르(법률, 재무), 보스턴(소재 개발, GM 협력), 상하이(제조 프로세스 개발, 시험생산 시설) 등 3개 도시 기반 체계에 현대차와의 협력 및 고객 관리를 위해 서울 지사를 공급망 요충지로 활용할 계획이다.

이는 하이브리드 리튬메탈 양산 공장을 “배터리를 공급하는 완성차 업체의 근거리에 짓겠다”는 치차오 CEO의 발언과도 연관 있다. 국내 완성차 업체와 협력하게 되면 공장이 한국이나 아시아에 위치할 것으로 보인다.

가격 경쟁력에 대한 자신감도 내비쳤다. 치차오 CEO는 "배터리 제조 가격에서 많은 부분을 차지하는 것이 캐소드(cathode)인데 일반적으로 리튬이온 배터리와 리튬메탈 배터리가 동일한 캐소드를 사용한다. 에노드(anode)와 전해질 등의 규모를 더 늘린다면 장기적으로 리튬메탈 배터리 가격이 더 내려갈 것으로 본다”며 “결국 배터리 비용이 저렴하기 때문에 (업체들이) 우리와 함께하려고 하는 것”이라고 강조했다.

아울러 현대차와의 리튬메탈 배터리 공급 계획에 대한 질문에 치차오 CEO는 “현대차는 육상뿐만 아니라 항공에서까지 전기 모빌리티에 대해 원대한 계획을 갖고 있다”면서 “다만 파트너사와의 사업 추진 내용을 자세히 말할 수는 없다”고 말했다.


오철 기자 ohch@electimes.com        오철 기자의 다른 기사 보기

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