중국 CATL, 전기 자동차 밧데리 개발 동향...수명 2백만 키로미터 밧데리 개발
중국 CATL, 전기 자동차 밧데리 개발 동향...수명 2백만 키로미터 밧데리 개발
  • 송호창 기자
  • 승인 2020.06.16 11:01
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이미지출처: ErikaWittlieb from Pixabay
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[퓨처타임즈=송호창 기자] 전기자동차는 2019년에 가장 큰 해를 보냈다. 연말 시점으로 전 세계 자동차의 2.5%가 전기였다. 적은 비율이지만 전기자동차 산업에서 상당한 성장을 나타내고 있다.

전기자동차가 더 널리 보급되기 전에 자동차 배터리를 재충전하기 전에 운전자가 갈 수 있는 거리(범위 불안이라고도 함) 및 배터리 자체의 수명을 포함하여 기술적인 장애물이 남아 있다. 범위는 현재 최저 모델에서 약 100마일(161km)에서 최신 모델까지 200마일(322km) 이상이며 대부분의 보증은 150,000마일(약 24만 키로) 또는 8년 후에 만료된다.

후자의 수치는 이번 주 중국 회사인 Modern Amperex Technology Co. Ltd. (CATL)에서 발표한 후 크게 증가할 것으로 보인다. 이 회사는 최대 120만 마일(2백만 킬로미터) 및 16년 동안 지속되는 새로운 배터리 기술을 보유하고 있으며 필요시 배터리를 제조할 준비가 되어 있다고 밝혔다.

CATL은 세계 최대의 전기자동차 배터리 제조업체이며 현재 Tesla, BMW, Toyota, Honda 및 Volkswagen을 비롯한 여러 자동차 제조업체에 공급하고 있다. 올해 코로나19 전염병으로 인해 자동차 판매가 모두 폭락했지만 CATL과 그 고객들은 시장의 불확실성이 줄어들고 소비자들이 더 큰 구매를 하는 것이 더 편해지면 2021년에는 수요가 급증할 것으로 보고 있다. CATL 회장 Zeng Yuqun은 “이 유행병은 2020년까지 지속될 수 있지만 내년에는 큰 영향을 미치지 않을 것이다. 장기적으로 확신한다."라고 전했다.

적도에서의 지구 둘레는 약 24,901마일(약 4만km)이다. 이는 1.2백만 마일의 배터리가 전 세계를 50번 여행하기 전에 자동차에 전력을 공급할 수 있음을 의미한다. 그것은 심각한 마일리지이다. CATL은 다른 구성 요소가 오래 지속될 수 있는 자동차가 없기 때문에 이미 새로운 배터리를 여러 대의 자동차에 연속적으로 사용할 수 있다는 아이디어를 떠올렸다.

CATL은 오래 지속되는 배터리의 기술에 대한 세부 정보를 공개하지 않았지만 작년 캐나다 노바 스코샤의 달하우지대학교(Dalhousie University)의 연구팀이 기술한 조치와 관련이 있을 수 있다.

이 팀은 물리학자이자 교수인 Jeff Dahn이 이끌었으며 Tesla와 협력하여 회사의 배터리 연구 발전을 돕고 있다. 9월 전기화학학회지에 발표된 논문에서 저자들은 Dahn의 배터리를 설명했다. "전기 자동차에 전력을 공급할 수 있어야 백만 마일 이상이 될 수 있으며 그리드 에너지 저장 분야에서 최소 20년 동안 지속될 수 있다."

배터리는 음극(양으로 충전된 전극)에 리튬 니켈 망간 코발트 산화물 (NMC)을 사용하고 양극(음으로 충전된 전극)에 인공 흑연을 사용한다. 기존 배터리의 음극은 작은 NMC 결정을 사용하지만 더 큰 결정을 사용한 연구원이 배터리 충전 중에 균열이 발생할 가능성이 적다는 것을 밝혀냈다. 이는 전체 수명 연장에 기여하는 주요 개선 사항 중 하나였다.

다른 하나는 배터리의 음극과 양극 사이에 이온을 운반하는 물질의 변화였다. 이전 배터리와 마찬가지로 새로운 배터리는 첨가제가 포함된 리튬 염을 사용하며 Dalhousie 팀은 재료의 혼합을 최적화하기 위해 많은 연구와 시간을 투자했다.

이 팀은 다른 연구자 및 회사가 해당 기술을 현장에서 벤치 마크로 사용하기를 원한다고 말하면서 자신의 작업에 대한 세부 정보를 공개적으로 공유했다. 그러나 작년 12월 Tesla는 새로운 리튬 이온 배터리 기술특허를 받았으며 Dahn은 발명가 중 한 사람이었다. 따라서 CATL의 배터리에는 큰 NMC 결정으로 만들어진 음극이 있지만 다른 전해질/첨가제 혼합물을 사용할 수 있다.

회사의 공식이 무엇이든, 그것은 백만 마일 배터리에 대한 Elon Musk의 비전을 실현하는 데 도움이 될 것 같다. CATL은 상하이 근처 기가 팩토리에서 만든 Tesla Model 3에 배터리를 공급할 예정이다. 베를린 외곽에 건설중인 테슬라 최초의 유럽 기가 팩토리에 근접한 CATL은 독일 에르푸르트에 2021년에 배터리를 생산할 공장을 짓고 있다.

작년 BloombergNEF는 2022년까지 전기자동차가 배터리 가격 하락으로 인해 가스 자동차보다 저렴할 것으로 예측했다. 코로나19 전염병으로 여러가지 환경이 좋지 않음에도 불구하고 CATL의 백만 마일 배터리는 계속해서 발전할 것으로 보인다. [유엔미래포럼에서 인용]


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