2020년 전기차로 서울에서 부산까지 주행가능 시대가 열린다. 이를 위해 정부과 민간이 힘을 합쳐 총 430억원을 투자해 전지 에너지밀도를 현재보다 2배 이상 향상시킬 계획이다.
산업통상자원부(장관 주형환)는 21일 정만기 산업부 제1차관이 참석한 가운데 그랜드 인터컨티넬탈호텔 파르나스홀에서 ｢고밀도 이차전지 개발 프로젝트｣ 발족식을 개최하고 전기차, 이차전지기업, 소재기업, 관련 연구기관이 참여하는 '전기차-이차전지 융합 얼라이언스'를 구성했다.
이차전지시장은 IT기기용의 소형전지에서 전기차 및 에너지저장장치(ESS)용 중대형 이차전지로 중심이 이동하고 있으며 특히 전기차용 중대형 전지시장이 2020년까지 연평균 약 30%이상 고속 성장할 것으로 전망되는 등 유망산업으로 부각되고 있는 상황에서 산업부와 업계가 함께 전기차와 이차전지 산업의 글로벌 주도권을 확보하고 관련 기업간 협력을 극대화하기 위해 “고밀도 이차전지 개발 프로젝트” 및 “전기차-이차전지 융합 얼라이언스”를 추진하게 되었다.
전기차용 리튬이차전지 시장 전망: (´16) 73.8억불 → (´20) 196.8억불(연평균 34.9% 성장)(자료:B3(´14), Visiongain(´15) 자료 재구성, 한국전지협회)
고밀도 이차전지 개발 프로젝트는 올해 7월 7일 열린 제10차 무역투자회의의 후속조치로 2020년에 전기차 1회 충전만으로 서울에서 부산까지(400㎞) 주행이 가능한 고밀도 전지 개발을 목표로 하고 있다.
산업부와 민간이 올해부터 2020년까지 총 430억원(산업부 270억원, 민간 160억원)을 투자해 전지 에너지밀도를 현재보다 2배 이상 향상(‘15년 150Wh/㎏ → ’20년 300Wh/㎏)시킬 계획이다.
전지의 에너지밀도란 1kg의 전지에 담는 에너지량(Wh)로서 에너지밀도가 높을수록 주행거리가 길어진다.
동 프로젝트의 성공적 추진과 조기 사업화를 위해 한국전지연구조합에 사업단을 설치해 운영하고 전지기업(LG화학, 탑전지 등), 4대 소재기업(포스코켐텍, 더블유스코프코리아 등), 전지 수요기업(현대차), 대학․연구소 등 총 27개 기관, 230명의 연구진이 참여한다.
구체적으로 전지의 핵심 구성요소인 양극, 음극, 전해액, 분리막 등 4대소재 혁신을 위한 기술개발 등을 본격 추진한다.
양극 소재의 경우 기존 50～60% 수준인 니켈함량을 80% 이상으로 높이는 등 고전압용 소재를 개발함으로써 에너지양을 증가, 음극소재는 기존 흑연계만의 소재에서 실리콘-탄소소재 복합 음극활물질을 개발하여 단위 부피(㏄)당 리튬이온을 저장할 수 있는 공간을 확대한다.
전해액은 양․음극 고용량 소재 사이에서 리튬이온의 흐름을 담당하는 역할을 하며 에너지밀도 향상을 위한 충전전압을 높이기 위해 고전압용 양극소재와 함께 고전압(5.0볼트) 환경에서도 전기화학적으로 안정된 전해액 및 전해액 첨가제를 개발한다.
분리막은 전지의 부피와 무게를 감소시키기 위해서 분리막의 두께를 기존 20㎛에서 18㎛로 얇게 하는 동시에 충․방전시 전지의 열팽창을 방지하기 위한 다층 구조의 분리막 코팅기술을 개발한다.
또한 이러한 4대 소재 혁신기술을 결합한 전지 시스템을 개발하며 이 고밀도 전지를 전기차 환경에서 성능을 검증해 최종적으로 제품화할 계획이다.
정만기 산업부 제1차관은 "지금 세계 각국은 전기차와 이차전지 산업간 융합을 통해 자국의 경쟁력을 강화하기 위해 새로운 방안을 찾는 등 치열한 경쟁 레이스를 펼치고 있는 상황에서 고밀도 전지 개발 프로젝트는 우리나라가 세계 전기차 및 이차전지시장의 주도권 확보 경쟁에서 유리한 고지에 오를 수 있는 기폭제가 될 것"이라고 강조했다.
한편, 이날 구성된 '전기차-이차전지 융합 얼라이언스'는 관련 기업간 협업의 플랫폼으로 전기차 및 이차전지, 4대 소재기업, 연구소 등 전지관련 기업 및 기관이 폭넓게 참여했다.
