[M오토데일리 박상우 기자] 일본 파나소닉이 2~3년 내 코발트가 전혀 없는 고밀도 배터리를 선보인다.

13일(현지시각) 파나소닉의 에너지 기술 및 제조 책임자인 숀 와타나베(Shawn Watanabe)는 CES 2021에서 “지금부터 2~3년 후에 우리는 코발트가 없는 고 에너지 밀도 배터리셀을 도입할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

또 파나소닉 북미법인의 배터리 기술 부사장인 셀리나 미콜라자크는 “코발트를 줄이면 제조가 더 어려워지지만 궁극적으로 배터리의 부정적인 환경 영향을 줄이고 비용을 절감할 수 있다”고 설명했다.

파나소닉이 코발트가 없는 배터리를 출시하려는 것은 전기차 가격을 낮추려는 테슬라의 전략에 대응하기 위한 것으로 풀이된다. 테슬라는 전기차 대중화를 위해 전기차의 가격을 낮추고자 다양한 기술 및 기능을 개발하는 등 분주히 움직이고 있다.

특히 전기차의 가격을 좌지우지하는 배터리의 가격을 낮추기 위해 자체 배터리 개발·생산 프로젝트인 로드러너 프로젝트를 진행하고 니켈, 코발트 등 배터리 소재 관련 비용을 낮추고자 대규모 투자를 단행하기도 했다.

로드러너 프로젝트를 통해 개발 중인 4680셀은 생산비 절감은 물론 에너지 밀도, 전력, 거리 등을 높이는 것을 목표로 하고 있으며 특히 탭이 없는 새로운 배터리 설계가 도입돼 제조 효율을 높여 1kWh당 비용을 감소시킬 것으로 테슬라는 기대하고 있다.

여기에 전기자동차 배터리용 리튬을 직접 생산하기 위해 미국 네바다 주에 있는 1만에이커(약 1,200만평) 퇴적물 부지에 대한 이용 권리를 확보하고 점토 퇴적물에서 리튬을 추출하는 공정을 자체 개발했다.

또 미국 프리몬트 공장 인근에 세운 카토(Kato) 로드 시설에서 지난 2019년에 인수한 미국 배터리 제조업체 맥스웰 테크놀로지의 건식 전극 공정을 도입, 시범생산 중이다.

건식전극공정은 소위 바인더 화학물질을 첨가함으로써 용제의 사용을 완전히 없애는데 이 화학물질을 가열하면 분말 혼합물을 금속 시트에 단단히 고정시킬 수 있을 정도로 끈적끈적해진다. 이 때문에 건식전극공정은 제조 공정에 필요한 에너지의 양을 낮추고 필요한 장비와 공간을 줄일 수 있어 배터리 생산에 들어가는 비용을 절감할 수 있다.

그러나 테슬라가 이 4680셀을 당장 생산하기가 어려워 주요 배터리 공급업체인 파나소닉, LG에너지솔루션, CATL 등과 협업을 통해 배터리 가격을 낮추려 하고 있다.

이런 움직임에 대응하고자 파나소닉은 배터리 가격을 좌지우지하는 코발트를 전혀 사용하지 않는 배터리셀을 선보이려는 것이다.

코발트는 주로 리튬 이온 배터리 음극에 사용되는데 이 코발트의 함량을 줄일수록 생산 비용은 낮아지나 생산 공정은 더 복잡해진다.

그럼에도 파나소닉은 테슬라의 입맛에 맞추고자 수년동안 코발트 함량을 5%로 줄였다. 여기에 최근 폐배터리, 폐가전제품 등에서 전자부품 소재(금, 구리, 은 등) 및 배터리 소재(리튬, 코발트, 니켈 등)를 추출하는 기술을 보유하고 있는 미국 스타트업과 파트너쉽을 맺기도 했다.

그러면서 파나소닉은 에너지 밀도를 높이고자 배터리 성능을 개선하고 있다.

실례로 지난 2017년부터 공급하고 있는 니켈-코발트-알루미늄 캐소드 화학을 사용하는 2170 리튬 이온 배터리 셀의 성능을 개선, 에너지밀도를 기존 배터리보다 5% 높였다. 이 배터리가 탑재된 2021년형 모델3의 주행거리가 늘어나고 충전 성능이 향상된 것으로 알려졌다.

이렇게 탄생한 파나소닉의 새로운 배터리는 테슬라에 공급될 것으로 보이며 이 배터리를 탑재한 테슬라 차량의 판매가격이 더 낮아질 것으로 예상된다.