국내 최대 규모의 이차전지 전시회인’인터배터리 2021’이 서울 코엑스 A홀에서 9일부터 11일까지 개최된 가운데 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK이노베이션 등 국내 배터리업계가 최신 동향과 차세대 기술을 선보였다.

▲ 인터배터리 LG에너지솔루션 부스를 관람객들이 둘러보고있다

▲ LG에너지솔루션의 NCMA배터리

■ LG에너지솔루션, 업계최초 4원계 하이니켈 NCMA 배터리, 친환경 리사이클링 등

LG에너지솔루션은 핵심기술존을 통해 업계 최초 알루미늄 첨가 4원계 배터리 NCMA(니켈, 코발트, 망간, 알루미늄)와 실리콘 옥사이드(산화규소) 음극재, 안정성 강화 분리막 (SRS®)을 선보였다.

에너지저장기술을 알리는 ESS배터리에 대한 파트도 있다. 전력망, 주택용, 상업용 등 용도별 ESS 배터리 토탈 솔루션을 제시하며 친환경 에너지로 전기료를 줄이고 절전 시 비상전력을 공급하는 주택용 배터리 기술인 홈배터리 RESU도 실물 전시됐다. 그리드 스케일 기술을 통해 안정적 전력공급이 가능하도록 발전 및 송배전망 전력품질을 높인다.

그밖에도 원통형, 파우치형 배터리와 차세대 MPI모듈도 공개됐다. 보조배터리나 드론, 우주선 분야에도 활용가능한 원통형 배터리와 다양한 폼팩터로 활용가능한 파우치형 배터리, 그리고 차세대 MPI 모듈 팩이 전시돼, 사람들의 이목을 끌었다.

또 친환경 폐배터리 리사클링 사업도 선보였다. 충북 오창 공장의 전기차 충전소를 전시존에 재현했다. 배터리 회수와 재사용, 재활용 구축의 실제 사례를 보여준다. 리유즈 배터리 REUSE ESS 프로젝트의 일환으로 수년간 서울시의 택시에 쓰였던 배터리를 재사용한다.

▲ 삼성SDI 5세대 배터리 `Gen.5`

■삼성 SDI, 하이니켈 88% 5세대 배터리·2023년 1번 충전 700km 주행 비전 제시

삼성 SDI는 ‘배터리와 함께하는 삶의 생생한 순간들’(Live·Vibrant·Moments)이라는 주제로 부스를 꾸몄다. 관람객들이 보다 쉽게 배터리 기술을 이해하도록 흥미롭게 부스를 만들었다.

부스는 전기차 배터리, IT 및 POWER용 배터리, ESS용 배터리, E모빌리티 배터리 등으로 부스를 나눠 4개존으로 구성됐다.

전기차 배터리 존에는 GEN.5 5세대 배터리가 전시됐다. 삼성SDI의 GEN.5배터리는 업계 흐름에 맞춘 니켈 함량 88% 이상의 하이니켈로 한번 충전에 600km 이상을 주행할 수 있다.

삼성 SDI는 EV배터리 셀 기술 로드맵을 통해 2021년 현재 NCA기반의 기술을 2023년 하이니켈 기반으로 끌어올려 1번 충전에 700km 주행가능하며 80% 충전에 15분 소요의 형태로 제시했다. 또 2027년에는 전고체전지 개발을 통한 1회 충전 시 900km 주행 비전을 보여줬다.

부스에는 삼성 SDI의 배터리가 탑재된 BMW 전기차와 에너지공유를 실현하는 삼성 SDI 교체형 배터리팩, 우편 배달 등에 쓰이는 최초 카고형 초소형 전기차 등이 소개됐다.

IT 및 POWER용 배터리 존에는 폴더블폰, 무선이어폰, 전동공구 등에 적용되는 배터리가, ESS용 E모빌리티용 배터리존에서는 용도별 배터리와 충전스테이션이 전시됐다.

▲ SK이노베이션의 배터리가 탑재된 IONIQ5

■SK이노베이션, 하이니켈화·‘안정성, 급속충전, 장수명 배터리’ 강조

SK이노베이션은 안정성과, 충전속도, 장거리 주행 성능 등을 강조했다. 눈에 띄는 점은 현대자동차의 전기차 아이오닉 5를 함께 전시했다는 점이다. 아이오닉 5에는 세계 최초 개발된 SK이노베이션의 NCM8 배터리가 탑재됐다. NCM8은 주요 소재중 니켈의 비중을 80%까지 끌어올려 에너지밀도를 높인 것이다.

또 에너지밀도 극대화를 위해 하이니켈 NCM 양극재를 적용해 2022년 FORD-150EV에 세계최초 적용 및 양산을 계획중이다. 또 고용량 Si 음극재를 적용해나간다. 현재의 혼합된 Si 음극재를 2028년에는 Si 단독으로 사용해 에너지밀도와 원가 경쟁력 및 성능 개선이 가능하도록 할 예정이다.

SK이노베이션은 에너지밀도 향상을 위한 회사만의 독자기술인 E-module을 소개했다. 해당 기술은 Pack 내부 공간 활용을 극대화하여 에너지밀도를 증대시키는 기술이다. 이를 통해 종래의 모듈 기술보다 모듈과 팩내 공간활용률과 팩 내 에너지밀도를 모두 향상시켰다.

또 장수명 효율을 위한 기술력으로 충전 및 방전 이후 입자구조를 2000 Cycle 이후에도 균일하게 유지하도록하며, 그 이후에도 높은 SOH(배터리의 종합적인 건강상태로 내부저항, 용량, 방전율, 충방전 사이클수, 사용연수를 종합적으로 고려해 판단)를 유지할 수 있도록 했다.

한편, 산업통상자원부가 주최하고 한국전지산업협회와 코엑스가 주관하는 이번 행사는 이차전지, 소재부품, 커패시터, 제조기기, 검사 및 측정장비 업체 230여개가 참여했다.

이날 행사에는 문승욱 산업부 장관이 참석해 개막식을 알리는 커팅식을 마치고 SK이노베이션, LG에너지솔루션, 엘앤에프, 삼성SDI, 포스코케미칼 등 기업들의 부스를 방문해 해당 기업의 기술 및 개발현황에 대한 설명을 들었다.

이날 개막식 행사에는 김동명 LG에너지솔루션 부사장, 지동섭 SK이노베이션 사업 대표, 전영현 삼성SDI 사장, 민경준 포스코케미칼 대표이사, 씨아이에스 김수하 대표이사, 엘엔에프 최수안 대표이사 등이 참여해 자리를 빛냈다.