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전기차, 고체전지 배터리 개발 전쟁. 1분이면 충전 끝

  • 기사입력 2017.11.15 22:08
  • 최종수정 2017.11.16 10:11
  • 기자명 이상원 기자
피스커, 고체 배터리 관련 특허를 최초로 출원했다.

[오토데일리 이상원기자] 전기차의 핵심은 배터리다. 전기차에 사용되는 배터리는 대부분 리튬이온 배터리로 모두 전해질이 액상이다.

그런데 지금 세계는 고체 배터리 개발 전쟁을 벌이고 있다. 일본 토요타와 진공청소기 업체인 영국 다이슨이 고체 배터리 개발에서 선두에 나서고 있다.

최근에는 플러그인 하이브리드 자동차인 ‘카르마’의 아버지로 불리는 헨릭 피스커CEO가 설립한 피스커가 고체 배터리에 대한 특허를 출원했다.

이 회사는 2023년에 고체 배터리의 양산을 목표로 하고 있다. 피스커는 현재 출시 예정인 전기 스포츠세단 '이모션(Emotion)‘의 예약금을 받고 있다.

피스커는 배터리 개발팀의 일원이 새로운 배터리 개발을 위해 설립된 Sakti3사의 공동 설립자다.

피스커가 개발중인 그래페네 배터리는 매우 강한 구조적 요소를 제공, 안전성과 주행범위를 향상시키면서 셀을 빠르게 충전할 수 있다는 게 강점이다.

피스커측은 배터리 기술개발에 대한 작업을 계속할 예정이지만, 향후 몇 년이 더 걸릴 것으로 예상한다면서 고체 배터리로 대중시장 진입하는 것은 2025년 쯤 가능할 것으로 예상했다.

Sakti3사는 2011년에 고체 배터리의 연구를 사실을 발표했지만, 2015년 진공청소기로 유명한 다이슨에 인수됐다. 다이슨은 2020년까지 자사의 전기자동차 출시를 목표로 하고 있다. 

또, 토요타도 피스커보다 한발 앞서 2020년에 고체전지의 실용화를 목표로 잡고 있다.

이들이 고체 배터리 개발에 사활을 걸고 있는 이유는 고체 배터리가 현재 휴대 전화와 노트북 PC, 전기자동차에 사용되고 있는 배터리보다 장점이 많기 때문이다.

그 중에서도 큰 장점은 높은 에너지 밀도와 짧은 충전 시간이다.

피스커에 따르면 자사가 개발 중인 배터리는 기존 리튬이온배터리에 비해 2.5배 이상 에너지 밀도가 높아 500마일(805km)의 항속거리를 가능케 한다. 또, 충전에 걸리는 시간은 1분이면 충분하다. 

그 밖에 기존 리튬이온 배터리보다 생산비용을 절감 할 수 있을 것이라는 사실과 발화나 폭발의 위험성이 매우 적다는 점도 장점이다.

피스커는 이 새로운 배터리 기술을 내년 1월 열리는 CES(국제가전쇼)에서 발표한다는 방침이다.

현재 피스커의 EMotion에는 LG화학이 만든 기존 리튬이온배터리가 사용되고 있으며 항속거리 400마일(643km), 9분 충전으로 125마일( 201 km)의 거리를 주행할 수가 있다.

혁신적인 진공 청소기를 개발해 전 세계에서 높은 평가를 받고 있는 다이슨도 전기차동차 개발에 적극 나서고 있다.

다이슨은 2020년에 출시를 목표로 전기차를 개발중이며 자사의 가전제품에서 다져 온 고체 배터리 기술과 전기 모터에 대한 전문성을 활용해 전기자동차를 개발중이다.

이를 위해 20억 파운드(약 3조630억 원)를 투자하고 있다.

다이슨은 최근에 영입한 영국의 수퍼카 브랜드 애스턴마틴의 전 경영진을 포함해 400명으로 구성된 엔지니어팀이 전기차 개발 프로젝트를 2년 전부터 진행해 오고 있다.

토요타자동차도 고체 배터리로 판세 뒤집기에 나선다.

토요타자동차는 전기차의 항속 거리를 획기적으로 늘릴 수 있는 고체 전지를 2020년 대 초에 실용화할 계획이라고 밝혔다.

현재 전기차나 하이브리드용으로 사용되는 배터리는 대부분 리튬이온 배터리로, 액상의 전해액을 사용한다.

반면, 토요타가 개발중인 전 고체 배터리는 이름 그대로 고체로 만들어진다. 고체 배터리는 액상에 비해 안전성이 크게 높은 데다 무게도 가벼워 경쟁력이 매우 높다.

고체 배터리 개발을 위해 토요타는 200 명 이상의 전문가를 투입하고 있으며, 전 고체 배터리 관련 특허도 전 세계적으로 가장 많이 보유하고 있다.

하지만 전 고체 배터리를 탑재한 전기차의 정확한 판매 시점은 밝히지 않았다.

 

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