애플카에 도시바 배터리 탑재 유력. 내구성·충전속도 탁월한 리튬티탄산배터리 테스트 중
애플카에 도시바 배터리 탑재 유력. 내구성·충전속도 탁월한 리튬티탄산배터리 테스트 중
  • 박상우 기자
  • 승인 2020.12.28 12:48
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애플이 오는 2024년에 출시할 전기차에 일본의 전자기기 제조업체인 도시바가 개발한 배터리를 탑재할 것으로 점쳐지고 있다.

[M오토데일리 박상우 기자] 애플이 오는 2024년에 출시할 전기차에 일본의 전자기기 제조업체인 도시바가 개발한 배터리 탑재가 유력시 되고 있다. 애플카에는 대만 혼하이그룹 산하 폭스콘이 개발한 차세대 전기차 플랫폼과 중국 배터리 최대기업 CATL의 리튬인산철 배터리 조합이 유력한 후보로 거론돼 왔다.  

27일(현지시각) 외신에 따르면 애플은 일본 도시바가 개발한 리튬티탄산배터리(LTO)를 비밀리에 테스트해 온 것으로 알려졌다.

리튬티탄산배터리는 양극 표면에 탄소 대신 리튬-티타네이트 산화물을 사용하는 변형된 리튬이온배터리로, 탄소가적용된 배터리보다 내구성이 높아 초급속 충전은 물론 저온 환경에서도 충전이 가능하며 6분 만에 용량의 80%까지 충전할 수 있다. 특히 최대 7천회의 충전 사이클을 진행해도 90% 이상의 용량을 유지할 정도로 수명이 긴 것으로 알려져 있다.

도시바는 이 배터리를 SCiB(Super Charge ion Battery)로 명명하고 지난 2007년에 출시했으며 2008년 양산에 돌입했다. 이 배터리는 일본 미쓰비시가 지난 2009년에 출시한 순수전기차 i-MiEV에 처음 사용됐다. 이후 일본의 마쯔다, 스즈키, 닛산, 미쓰비시가 판매하고 있는 친환경차를 비롯해 기차, 선박, 산업용 기기 등에 탑재됐으며 지난 2017년 성능이 개선된 차세대 배터리가 공개되기도 했다.

도시바의 SCiB 배터리.<br>
도시바의 SCiB 배터리.

다만 에너지밀도가 리튬인산철배터리(LFP)보다 낮은데다 생산단가가 높다는 단점이 있다. 이런 단점을 보완할 경우 애플은 이 배터리를 채용할 가능성이 높다.

애플은 개발 중인 전기차에 탑재할만한 배터리를 찾기 위해 여러 배터리를 테스트하고 있다. 대표적인 것이 바로 리튬인산철배터리(LFP)다.

타이탄 프로젝트에 참여하고 있는 한 관계자는 지난 22일 로이터 통신과의 인터뷰에서 “개별 셀을 대폭 늘리는 대신 배터리 재료를 담는 파우치와 모듈을 제거해 배터리팩 내부의 공간을 확보하는 독특한 모노 셀 디자인을 사용할 계획”이라며 “더 많은 활성물질을 배터리 내부에 담을 수 있어 차량의 주행거리가 더욱 길어질 수 있다”고 밝힌 바 있다.

이어 “LFP라는 배터리의 화학적 성질을 조사하고 있으며 이 배터리는 본질적으로 과열 가능성이 작아서 리튬이온배터리보다 훨씬 안전해 애플의 배터리 기술은 현재보다 나아간 다음 단계일 것”이라고 덧붙였다.

LFP는 에너지밀도가 리튬이온배터리보다 낮지만 수명이 길고 가격이 저렴하다는 특징을 가지고 있다. 이 때문에 테슬라는 중국산 모델3 중 기본모델인 스탠다드에만 중국 CATL이 공급하는 LFP 배터리를 탑재하고 상위모델인 롱레인지와 퍼포먼스에는 LG에너지솔루션이 공급하는 리튬이온배터리를 적용하고 있다.

일부 전문가들은 애플이 아이폰을 위탁생산하는 대만의 훙하이정밀공업(폭스콘)이 현재 진행하고 있는 전고체 배터리 개발 프로젝트에 참여할 가능성도 있다고 보고 있다.

폭스콘은 지난 10월 2024년에 차세대 배터리인 전고체 배터리를 세계 최초로 출시하고 판매를 개시하겠다고 발표한 바 있다.

전고체 배터리는 양극과 음극, 전해질이 모두 고체로, 현재의 주력 배터리인 리튬이온배터리의 전해액 누출 우려가 없어 안전성이 크게 높은 것으로 알려졌다. 일본 조사기관인 후지경제에 따르면 전고체 배터리 시장은 2035년에는 시장규모가 28조 원에 이를 것으로 추산했다.

폭스콘은 중국의 CATL 등과 협업에 전고체 배터리를 개발하고 있으며 큰 발전을 이뤘다고 말했다.

이들이 개발 중인 전고체 배터리는 양극으로 LMNO(리튬망간 니켈산화물)를, 음극으로는 SiC(실리콘-탄소)를 사용하며 향후에는 음극을 없앤 배터리를 개발할 예정이다. 또 전해질은 2017년부터 연구 중인 금속 산화물 세라믹 필름으로 구성될 것으로 보인다. 폭스콘은 개발에 도움을 준 첨가제가 배터리 사이클 수명을 10% 늘리고 배터리 무게를 50% 줄이는데 효과가 있었다고 설명했다.

클라우드 기반 인공지능 관리 시스템을 사용해 배터리에서 모든 빅데이터를 수집하고 각 배터리 팩이 제공하는 것을 최대한 활용할 계획이다.

폭스콘의 이러한 목표를 부정적으로 보는 시각이 많다. 토요타, 삼성, 현대차, 테슬라 등 전고체 배터리를 오랫동안 개발해온 업체들이 아직도 구체적인 상용화 시점을 밝히지 않고 있는데다 이들이 축적해온 기술이 있어 폭스콘보다 앞서 출시할 가능성이 있기 때문이다.

애플은 차세대 자동차를 개발하되 기존 자동차업체와 제휴해서 차량을 생산, 판매한다는 전략을 검토하고 있다. 배터리도 애플이 자체 개발·생산하기보다는 배터리 제조업체와의 협업을 통해 개발·생산할 것으로 보인다.


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