400조 이차전지시장 승자의 조건

 

▶배터리 안정성을 높이기 위한 노력:

▶화재사고와 원인:배터리는 애초에 잘못 제조되어 발화의 원인이 되어 화재가 발생될 수도 있지만, 물리적   또는 전기적인 외부 요인에 의해 화재가 시작되는 발화점으로도 작용할 수 있습니다.

셀 내 온도에 따른 배터리 발화 및 열폭주 과정에 의해 내부온도가 60℃를 상회하여 장시간 노출 되면 음극 표면의 얇은 고체막층분해가 먼저 일어나고 , 이후 전해액의 분해반응을 통한 가스발생으로 셀이 부풀어 오릅니다. 셀 내부온도가 130℃이상 상승하기 시작하면 분리막의 용융에 의한 단락이 발생하면서 발화가 진행됩니다.   

 

 

 

https://www.youtube.com/watch?v=Q6JiECGF9C0

▶국내 열폭주 억제를 위한 노력 from. 연합뉴스

 

▶전고체 전지 개발 현황:

 

전고체전지는 기존의 리튬이온전지에서 사용하는 액체 전해질을 고체로 대체한 배터리입니다. 현재 다양한 연구개발이 진행 중이며, 여러 대기업과 스타트업들이 상용화를 목표로 기술 개발을 하고 있습니다. 일본의 도요타, 독일의 폭스바겐, 한국의 삼성과 LG 등이 전고체전지 개발에 적극적으로 투자하고 있습니다. 초기 상용화는 2025~2030년 사이로 예상되며, 이때부터 전기차에 본격적으로 적용될 것으로 보입니다.

▶향후 전망:

전고체전지는 궁극적으로 리튬이온전지를 대체할 기술로 평가받고 있으며, 안전성과 성능 면에서 장점을 가지고 있어 향후 10년 내에 전기차 시장에서 중요한 역할을 할 것으로 보입니다. 다만, 단기간 내에 리튬이온전지를 완전히 대체하기에는 제조 비용과 기술적 어려움이 있기 때문에, 당분간은 리튬이온전지와 공존할 것으로 예상됩니다.

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▶전기차 업체의 진출과 한계:

▶배터리업체와 완성차 업체의 동맹:

최근 전기차 배터리 업체와 글로벌 완성차 업체 간의 협력관계가 공급 파트너에서 합작법인 관계로 강화되고 있습니다. 단순 협력이 아니라 '동맹 수준으로 발전하는 것입니다. 특히 완성차 그룹과 동맹을 맺은 국내 배터리 3사 간의 경쟁이 치열해지고 있습니다. LG에너지 솔루션과 SK온이 미국을 배터리 생산 전초기지로  삼고 완성차그룹과 동맹을 활발하게 진행하는 국내   배터리 업체와의 동맹과 관련해서는 LG 에너지 솔루션이 2019년 12월에 GM과 합작사 얼티엠셀즈 Ultimcellsz LLC를 설립하고 생산 공장을 짓는 것을 시작으로 본격진출했습니다.  오하이오주에 1 공장(40 GWh), 테네시주 2공장(45GWh), 미시건주에 3공장(50GWh)등 총 3 개의 합작 법인 프로 젝트를 추진하고 있는 것을 비롯해 캐나다에 스텔란티스Stellantis와의 합작 법인공장(45GWh),미국 오하이오에 혼다Honda와의 40GWh규모의 합작법인을 진행하는 등 가장 활발하게 완성차 업체와의 동맹을 강화하고 있습니다.

미국 조지아주 LG 에너지 솔루션 배터리 1공장 from.뉴시스

 

▶글로벌 승자의 조건:

▶소재의 안정적 수급:

2019년 7월 4일, 일본이 우리나라를 대상으로 수출 규제를 강화하는 조치를 단행한 적이 있었습니다. 이때 수출 규제가 이루어진 품목은 포토 레지스트 PR와 불화수소, 플로오린 폴리이미드 FPI 등 3가지 소재입니다. 이들은 반도체와 디플레이 생산에 필수적인 소재입니다. 당시 포토레지스트와 플로오린이미드는 전 세계 생산량의 90%, 불화수소는 70%를 일본이 생산하고 있어 한국

을 비롯한 세계 반도체 기업 대부분이 일본에 의존하고 있었습니다. 이를 계기로 저자는 이차 전지 분야에서도 수출규제를 할 경우 큰 타격을 입을 수 있는 품목들을 선별하여 정리하였습니다.

표 1. 삼성, LG, SK의 배터리 소재 대일 의존도.

이차전지	주요일본기업	일본의존도
양극제	스미모토모, 니치아	낮음.
음극제	미츠비시	낮음.
분리막	아사히,가세이, 도레이	낮음.분리막 원단은 의존도 높음.
전해액	미츠비시,우베.	높음,
양극바인더(유계)	구레하.	높음.
양극바인더(수계)	제온.	높음.
용매	미츠비시.	낮음.
동박	후루카와, 일본전해.	낮음,동박 제조설비는 의존도 높음.
파우치	DNP,쇼와덴코.	높음.

 

▶정부의 선제적 연구개발투자:

전쟁터에 비유하자면기 업은 최전방에 서있습니다. 최전방전선에서 치열한 전투를 벌이고 있는 부대인 셈입니다, 세계 각국의 최첨단 이차 전지 기업들과 경쟁하며 더 좋은 제품을 만들기 위해 고군 분투하는 것입니다. 최전선에 싸우고 있는 기업의 역할이 매우 중요합니다. 모든 제품을 생산하여 적용을 하고, 소비자에게  판매하고, 우리가 그것을 사용하고 있습니다. 이 모든 일을 잘할 수 있게 정부가 할 수 있는 일은 바로 든든한 후방 지원인 것입니다.  

▶지속적 인력양성:

2021년 7월 정부는 관계부처 합동으로 2030《이차전지 산업발전 전략≫을 발표하였다, 해당 전략에 따르면 2030년 기준이차 전지 관련 인력부족 현황이 한국배터리 산업협회에 따르면 2020년 기준  이차 전지 관련 인력 부족현황이 한국 배터리협회 분석으로 조사되어 있다. 석·박사급 연구 설계 인력 1,013명, 학사급 공정인력 1,810명, 이 부족한 것으로 나타났습니다. 

저자가 강조하는 것은 개인의 사정은 있을 수 있으나 인력관리방안으로는 핵심인재의 해외 유출을 방지를 통한 기술 유출이 되지 않게 하자는 것이었습니다.

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참조 1:이차전지승자의 조건.

저자:정경운· 이상민· 이영기· 정훈기.

출판사:길벗.