중국산 배터리 큰일.. ‘이 배터리’ 넣은 전기차 등장에 전 세계가 깜짝

크라이슬러, 할시온 콘셉트카
황으로 만든 배터리 탑재했다
LFP 배터리 성능 능가할까?

LFP 배터리에 비상이 걸렸다.
LFP 배터리는 리튬, 인산, 철을 사용해 양극재를 구성한 배터리로, 생산단가가 낮고 화재 위험이 적다는 장점이 있다. 중국 시장을 주도하는 CATL과 BYD는 일찌감치 LFP 개발에 나서, 현재 배터리 시장을 장악했다.

이러한 가운데, 중국 배터리 산업을 긴장시키는 새로운 배터리가 크라이슬러 할시온(Halcyon) 콘셉트카에 탑재되어 주목받고 있다. 해당 배터리는 ‘리튬-황 배터리’로, LFP 배터리보다 높은 에너지 밀도를 가졌다고 한다. 리튬-황 배터리의 등장으로 중국이 배터리 시장에서 밀려날지도 모르는 상황이다.

리튬-황 배터리
밀도는↑ 무게는↓

크라이슬러는 할시온 콘셉트 전기 세단을 공개하면서 ‘800볼트의 리튬-황 배터리를 통합했다’고 언급했는데, 해당 배터리는 오늘날 만들어진 최고 성능의 배터리보다 탄소 발자국이 60%가량 적은 것으로 추정된다.

리튬-황 전지는 대부분의 전기차 배터리에서 발견되는 니켈, 망간, 코발트 및 알루미늄(총칭하여 NMCA라고 함)을 포함하지 않고, 이를 대부분 황으로 대체했다. 이는 리튬-황 전지가 더 높은 에너지 밀도를 가졌고, 주어진 에너지 용량에 비해 무게가 더 적다는 것을 의미한다. 또한, 유황은 지구상에서 다섯 번째로 흔한 원소로, 전 세계의 화산 지역과 온천 근처에서 쉽게 채굴 가능해 원자재 비용을 줄일 수 있다.

전기차 업체들의
배터리 개발 노력

스텔란티스의 벤처 펀드인 스텔란티스 벤처스(Stellantis Ventures)는 지난해 5월 모빌리티 산업에 필요한 라이텐 3D 그래핀 애플리케이션의 상용화 가속을 위해 라이텐에 투자하기로 결정했다고 밝혔다. 즉, 스텔란티스는 리튬-황 전지의 주요 부품을 만드는 회사에 투자한 것이다.

아직 리튬-황 전지로 구동되는 차량은 없다.
그러나 최근 전기차 제조업체들 사이에서 희귀하고 값비싼 금속의 사용을 줄이거나 없애려는 노력이 급증하고 있다. 또한, 적절한 에너지 운반 특성을 가진 요소를 사용하여 저렴하지만 에너지 밀도가 낮은 리튬인산철(LFP) 화학 물질을 능가하는 배터리를 개발하기 위해 노력하고 있다.

리튬-황 전지 상용화는
시간이 좀 더 걸릴 것

미국 전력 연구소(Electric Power Research Institute) 에너지 저장 책임자는 리튬-황 배터리가 오늘날의 LFP 배터리를 대체하려면 기술에 대한 수년간의 꾸준한 작업이 필요할 것이라고 밝혔다. 또한, “상업용 리튬-황 전지가 LFP 배터리와 비교했을 때 가격 경쟁력이 있다는 명확한 보장은 없다”라고 경고하기도 했다.

리튬-황 전지는 아직까지 개발 중인 화학 물질로 남아 있다.
물론 해당 화학 물질을 통해 미래엔 상용차에 사용될 수 있다는 이론적인 가능성을 보여준 상황.
그러나 대량 생산을 위해 큰 규모로 확장되기 까지는 우리들 예상보다 더 오랜 시간이 걸릴 것이다.

또한, 중국이 LFP 배터리로 전지 산업을 거대하게 장악하고 있는 지금,
해당 화학 물질은 중국을 능가하는 배터리를 만들어낼지도 모른다는 일말의 가능성을 보여주었다.

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