차세대 혁신 전기차배터리! ‘전고체 배터리’

 

전고체 배터리는 기존 리튬이온 배터리의 액체 전해질을 고체 전해질로 대체한 차세대 배터리 기술입니다. 이 방식은 안전성, 에너지 밀도, 수명 측면에서 기존 배터리보다 뛰어난 성능을 제공합니다.

 

전고체 배터리의 특징

 

• 고체 전해질 사용: 액체 전해질이 없어 화재 위험이 낮음
• 높은 에너지 밀도: 기존 리튬이온 배터리보다 더 많은 에너지를 저장 가능
• 긴 수명: 충·방전 과정에서 성능 저하가 적어 배터리 수명이 길어짐
• 빠른 충전 속도: 기존 배터리보다 충전 속도가 빠름
• 넓은 온도 범위에서 작동 가능: 극한 환경에서도 안정적인 성능 유지

 

 

출처: 포스코그룹 뉴스룸

 

전고체 배터리의 활용

 

• 전기차: 주행거리 증가 및 충전 시간 단축
• 웨어러블 기기: 소형화 및 경량화 가능
• 에너지 저장 시스템: 고효율 배터리로 활용 가능

 

현재 BMW는 전고체 배터리를 탑재한 i7 모델을 실차 테스트 중이며, 삼성SDI는 2027년 황화물계 전고체 배터리 양산을 목표로 연구 중입니다. 중국 기업들도 빠르게 개발을 진행하고 있으며, 글로벌 시장에서 경쟁이 치열해지고 있습니다.

 

전고체 배터리는 차세대 배터리 기술의 핵심으로, 향후 전기차 및 다양한 산업에서 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다!

 

전고체 배터리 장착 차량 모델

 

현재 전고체 배터리를 장착한 차량을 개발 및 테스트 중인 주요 자동차 제조사는 BMW와 도요타입니다.

 

1. BMW i7
   • BMW는 솔리드 파워(Solid Power)와 협력하여 전고체 배터리(ASSB)를 탑재한 i7 모델을 실차 테스트 중입니다.
   • 기존 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도가 높고 안정성이 뛰어난 배터리를 적용하여 주행거리 확장 가능성을 연구하고 있습니다.
2. 도요타 전고체 배터리 차량 (2027년 출시 예정)
   • 도요타는 2027~2028년을 목표로 전고체 배터리를 탑재한 전기차를 개발 중입니다.
   • 10분 충전으로 최대 1,200km 주행 가능한 배터리를 적용할 계획이며, 기존 전기차 대비 2.4배 긴 주행거리를 제공할 것으로 예상됩니다.

BMW와 도요타 외에도 닛산과 폭스바겐, 현대자동차 등 여러 제조사가 전고체 배터리 기술을 연구 중이며, 향후 다양한 모델에 적용될 가능성이 높습니다.

 

전고체 배터리의 장단점 비교

 

항목	장점	단점
안전성	액체 전해질이 없어 화재 및 폭발 위험이 낮음	제조 공정이 복잡하여 대량 생산이 어려움
에너지 밀도	기존 리튬이온 배터리보다 높은 에너지 밀도 제공	고체 전해질의 이온 전도도가 낮아 성능 저하 가능
수명	충·방전 과정에서 성능 저하가 적어 긴 수명 유지	전극과 전해질 간의 계면저항 문제로 성능 저하 가능
충전 속도	빠른 충전 가능 (일부 모델은 5~10분 내 80% 충전 가능)	낮은 온도에서 충전 효율이 떨어질 수 있음
온도 안정성	극한 환경에서도 안정적인 성능 유지	특정 고체 전해질은 저온에서 이온 이동이 어려움
환경 영향	친환경적이며 유해 물질 누출 위험 없음	제조 비용이 높아 가격 경쟁력이 낮음

 

전고체 배터리는 안전성, 에너지 밀도, 수명 측면에서 기존 배터리보다 뛰어난 성능을 제공하지만, 제조 비용과 기술적 난제가 해결되어야 본격적인 상용화가 가능할 것으로 보입니다.