▲ CES2023에 전시된 SF배터리를 관람객이 살펴보고 있다.

SK온이 '18분 급속충전' SF배터리의 개발과정을 CES에서 선보이며 배터리 노화없이 급속충전하는 기존의 한계를 극복, 업계 첫 최고혁신상을 수상했다.

SK온이 세계 최대 가전 IT 전시회 CES 2023(5~8일, 미국 라스베이거스)에 SF(Super Fast 급속충전)배터리를 출품해 해당 제품의 개발과정을 소개했다고 6일 밝혔다.

18분 급속충전은 세계적으로 전례가 없는 새로운 목표였다. 이전까지 완성차 업체들이 요청하는 급속충전 기준은 30분 수준으로, 양산 셀로는 급속충전이 50분이나 걸렸다. SK온은 이미 2년 전(2016년) 자체적으로 태스크포스(TF)팀을 꾸려 급속충전 기술을 개발하고 있었다.

박기수 SK온 Cell개발2 담당은 “전기차의 완성은 얼마나 더 멀리, 더 빨리 가느냐, 얼마나 더 빨리 충전할 수 있느냐에 달려 있다”며 “SK온은 그런 미래를 내다보고 선제적으로 기술 개발에 이미 착수한 상황이었고, 완성차 업체의 니즈가 맞아 떨어졌다”고 밝혔다.

급속충전 기술의 핵심은 충전 시 리튬이 삽입될 때 음극의 저항을 얼마나 낮추느냐에 있다. SK온은 저항을 획기적으로 낮추는 특수 코팅 공법과 함께 충전 속도를 높이는 소재를 개발했다. 코팅에서 셀 저항을 발생시키는 접착제(SBR) 사용 최소화도 적용했다.

이에 SK온과 해당 완성차 업체 간 협의체가 가동돼 배터리를 차량에 탑재했을 때 예상하지 못했던 문제점이 발생하는지 살펴보는 성능 및 안전성 검증이 진행됐다. SK온 관계자는 “협의체 간 긴밀한 업무 협업을 통해 주요 문제를 해결할 수 있었다”며 “공동 연구의 원동력은 서로에 대한 신뢰였다”고 말했다.

SF배터리의 성공은 급속충전의 태생적 한계를 극복했다는 점에서 의미가 크다. 보통 급속충전을 하게 되면 배터리 수명이 단축된다. 전기차의 품질보증 기준이 1000사이클이라면 일반 급속충전에 대한 보증은 300사이클(일반충전 700사이클, 급속충전 300사이클)에 그친다. 그러나 SF배터리를 쓰면 급속충전만 해도 1000사이클을 운행할 수 있어 급속충전과 배터리 수명 이 두 마리 토끼를 잡을 수 있게 됐다.

2021년 SF배터리를 탑재한 전기차가 출시되자 시장에선 폭발적으로 반응했다. 2월 사전계약 첫날 하루 만에 1년 목표 판매량을 거의 달성했다. SF배터리는 세계 최대 가전 박람회인 CES 2023에서 국내 업계 최초로 '최고 혁신상'(내장기술 분야)을 받았다.

SK온 관계자는 “이제 10분 급속충전을 목표로 또 다른 혁신을 준비하고 있다”며 “더 성능이 좋은 배터리 개발에 대한 부담감도 더 커져 끊임없는 혁신으로 K배터리의 위상을 높이겠다”고 말했다.