[에너지단열경제]안조영 기자
포스코케미칼 에너지소재연구소에서 배터리 셀 품질 테스트를 하는 모습./포스코케미칼 제공
포스코케미칼이 주행거리를 늘리기 위해 꼭 필요한 차세대 전기차 배터리의 핵심소재인 NCMA 양극재 개발을 완료하고 상업생산에 들어간다.
NCMA 양극재는 기존의 하이니켈 NCM(니켈·코발트·망간 조성) 양극재에 Al(알루미늄)을 첨가한 제품이다.
전기차 주행거리를 늘리기 위해서는 대용량 배터리 구현과 함께 안정성과 출력, 가격이 종합적으로 검토돼야 한다.
현재 전기차에 활용되는 하이니켈 배터리에서 니켈 비중을 높일수록 용량은 늘어난다.
다만 다른 재료인 망간과 코발트의 비중이 줄어들면서 안정성과 출력은 낮아지기 때문에 니켈 함량을 80~90% 이상으로 높이는 데는 기술적인 한계점이 있었다.
이번 개발품은 알루미늄을 활용해 이런 한계점을 보완하며 니켈 비중을 높일 수 있게 되는 원리다.
니켈 함량을 80% 이상으로 늘려 배터리 용량을 높이면서, 알루미늄을 균일하게 배열하고 표면코팅 기술을 적용해 출력과 안정성을 함께 향상시켰다.
여기에 가격이 높고 변동성이 큰 희소금속인 코발트의 원가 부담을 줄여 배터리 가격도 크게 낮출 수 있게 된다.
NCMA 양극재 기술 개발과 상업생산으로 포스코측은 차세대 소재에 대한 기술격차를 확보하고 성장을 거듭하고 있는 전기차 시장에서 우위를 점할 것으로 보인다.
그동안 배터리 시장에서는 용량과 안정성에 장점이 있는 NCM 양극재와 출력에 장점이 있는 NCA(니켈·코발트·알루미늄 조성) 양극재가 양분해왔다.
글로벌 배터리사들은 전기차의 주행거리를 늘리기 위해 두 소재의 장점이 함께 발현될 수 있는 차세대 소재인 NCMA 양극재 개발에 나서왔다.
NCMA 양극재는 1회 충전 시 500~600Km를 주행할 수 있는 3세대 전기차에 적용된다.
3세대 전기차가 상용화되면 내연기관 자동차와의 본격적인 경쟁이 가능해 전기차 대중화의 기폭제가 될 것으로 보고 있다.
포스코케미칼은 글로벌 전기차 시장이 2020년 약300만대에서 2025년에는 930만대 이상으로 연평균 25% 이상 성장할 것으로 전망됨에 따라 차세대 소재 혁신을 통해 급성장하는 전기차 배터리 시장 공략을 강화해 나갈 계획이다.
한편 포스코케미칼은 시제품에 대한 고객사 평가를 마치고 주문에 따라 구미와 광양에 조성된 생산라인을 활용해 상업생산을 시작할 계획이다.
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