전고체 배터리
개요
전고체 배터리 (AII Solid State Battery) 는 기존에 리듐이온 배터리의 기본 구조는 전해질(액체상태)의 플러스극과 음극그리고 그 사이를 분리해주는 분리막 구조가 기본 구조 입니다.현재 흔히 볼수 있는 전기자전거,스마트폰.노트북 배터리.전기자동차 및 기계전동공구의 배터리등에서 사용되는것은 거의 액체 상태의 전해질성분의 리튬배터리입니다. 전고체배터리의 경우 전해질(액체) 대신 고체상태의 전해물질을 사용하는 베터리 입니다.전해질상태의 리튬이온 배터리에서 전고체 배터리로 기술 발전이 진행되는 과정이라고 보면 맞습니다.전해질 배터리의 단점인 전해질의 훼손 변형등을 전고체 배터리에서는 리튬보다 진화한 전고체 배터리로 안정적 형태를 유지 할 수 있습니다.
내용
2023년 현재 가장 먼저 전고체 배터리를 양산하겠다고 발표한 기업은 일본 기업으로 막셀(Maxell)의 전고체 배터리의 표면처리기술,혼합 및 분산 성형과 배터리 캡슐화까지 진행하여 전고체 배터리의 용량을 고용량 상태를 달성 하였다고 합니다.전고체 배터리는 본질적으로 전해질 배터리에 비하여 수명이 길고 전해질 배터리의 한계 응용분야를 극복할 수있는 소재로 접합한 특성을 가지고 있습니다. 막셀(=맥셀)은 2(코인형태와 세라믹 패키지 형태)종류의 전고체 배터리를 발표 하였습니다. 특히 전고체 분야에서는 일본,한국.중국.유럽.미국등 다수의 기업이 경쟁적으로 R&D를 진행중이며 제품 개발에 박차를 가하고 있습니다 그만큼 미래 먹거리 라고 할 수 있습니다. 2023년 현재는 전고체 배터리 기술분야에서는 일본이 가장 앞서가고 있습니다 (양 55%시장점유률). 이것은 일본 정부에서 정책적으로 선제적 투자와 강력한 개발 의지로 액체 전해질 배터리 부분에서 중국과 한국에 시장을 내준것을 교훈삼아, 전고체분야에서는 세계시장 석권을 목표로 현재는 가장 앞서고 있습니다.그리고 미국 과 유럽.한국 중국의 순이며 이러한 글로벌 기술 경쟁에서 한번 뒤쳐지기 시작하면 시장에서 도태 될 수 밖에 없습니다. 산업통상자원부에서는 2030년도 까지 약20조를 전고체 배터리 부분에 투자하겠다는 계획을 발표 하였습니다. 또한 국내 삼성SDI.LG에너지솔루션.SK온등.국내 메이져 배터리 생산업체에서도 전고체 배터리 제품을 국내 생산 공장에서 생산하기 위하여 연구개발 투자를 활발하게 진행 중입니다.
국내 시장
전고체 배터리 개발해야 하는 이유는 수도 없이 많지만 단적으로 전가치 시장에서, 한번 충전으로 어느시간 만큼 충우리는 얼마만큼 주행을 하는가에 따라 전기 자동차의 성능은 바로 배터리의 성능과도 직결이 된다는 것을 잘 알고 있습니다.전고체 배터리는 전해질배터리에 비하여 시스템을 구성하는 부품의 수와.모듈,팩등 배터리 에머지 밀도를 높힐 수 있어 그만큼 충전기술과 주행거리를 늘릴수 있으며 전기차 시장에서는 반드시 필요한 기술입니다. 세계 각국의 자동차시장은 내연기관에서 전기차로 옮겨가는 추세가 대세이며 그 시장의 크기는 상상이상이라고 할 수 있습니다.
국내 기업 삼성SDI.SK온.LG에너지 솔루션기업등은 전고체 배터리 개발에 집중하고 있습니다.
또한 이러한 전고체 관련 국내 회사들은 한농화성 .포스코퓨처엠.엘티씨.미래컴퍼니.아바코.에코프로,LG에너지솔루션.에코프로비엠 .삼성SDI.EG.SK온.씨아이에스.LG화학.이수화학,포스코그룹은 전기차 관련 일본 혼다사와 MOU(양해각서)를 채결하기도 하였습니다,전고체 배터리는 전기 자동차 뿐만 아니라 산업전체에서의 에너지 혁명을 가져올 차세대 기술입니다.
관련 특징 기업들
한농화성: 폴리우레탄,에폭시 와 폴리카본신계등 Polyols의 고성능 유동화제등의 중간 원료등을 생산하며 전고체 배터리에 필요한 고분자전해질의 핵심소재인 가소제 및 가교제 개발등을 LG화확등과 진행 중인것으로 알려져 있습니다.
씨아이에스 삼성SDI와 전고체 배터리 개발소재 진행중이며 미래컴퍼니 디스플레이 제조장비 국산화를 성공시킨 회사이며 업계유일한 가공 검사,레이져기술등을 보유 삼성SDI등과 전고체 배터리 소재분야 개발중으로 알려져 있습니다. 이수화학 은 정밀화학제품군과 석유화학제품군의 국내 선두기업이며 이수화학은 황화물계에서 전고체 전해질의 핵심소재인 황화 리듐의 시제품을 개발 공급예정으로 전고체 배터리 시장은 소재 기업중에 하나 입니다.
전고체 배터리 분야는 미래산업의 대표주자 이긴 하지만 투자에는 투자자 스스로의 판단에 따라 투자 하여야 할 것 같습니다.