현대차-LG화학, 1회 충전 400km 주행 전기차 만든다

송고 2016.09.21 06:00 | 수정 2016.09.21 08:43
박용환 기자 (yhpark@ebn.co.kr)

2020년 목표...고밀도 이차전지 개발 프로젝트 발족

전기차용 리튬이차전지 시장 2020년 196.8억 달러 연평균 34.9% 성장

오는 2020년에 1회 충전만으로 서울에서 부산까지 400km 주행이 가능한 전기자동차가 나올 수 있을 것으로 보인다.

산업통상자원부는 민관 430억 원 투자해 이 같은 성능을 갖춘 고밀도 전지 개발을 추진키로 했다고 21일 밝혔다.

산업부는 이날 '고밀도 이차전지 개발 프로젝트' 발족식을 개최하고 전기차, 이차전지기업, 소재기업, 관련 연구기관이 참여하는 '전기차-이차전지 융합 얼라이언스'를 구성했다.

이차전지시장은 IT기기용의 전기차 및 에너지저장장치(ESS)용 중대형 이차전지로 중심이 이동하고 있다. 전기차용 중대형 전지시장은 2020년까지 연평균 약 30%이상 고속 성장할 것으로 전망된다.

전기차용 리튬이차전지 시장은 올해 73.8억 달러에서 2020년 196.8억 달러로 연평균 34.9% 성장할 것으로 추정된다.

산업부와 민간이 올해부터 2020년까지 총 430억원을 투자해 전지 에너지밀도를 현재보다 2배 이상 향상시킨다는 계획이다. 2015년 150Wh/㎏에서 2020년 300Wh/㎏로 높인다는 것.

전지의 에너지밀도란 1kg의 전지에 담는 에너지량(Wh)로서 에너지밀도가 높을수록 주행거리가 길어진다. 예를 들어 가솔린의 열량(8300㎉/ℓ)이 LPG의 열량(6891㎉/ℓ)보다 높기 때문에 가솔린차의 연비가 LPG차의 연비보다 높은 것.

프로젝트의 성공적 추진과 조기 사업화를 위해 한국전지연구조합에 사업단을 설치해 운영하고 전지기업인 LG화학, 탑전지 등, 4대 소재기업인 포스코켐텍, 더블유스코프코리아 등, 전지 수요기업인 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 증가시킨다는 목표다.

또한, 음극소재는 기존 흑연계만의 소재에서 실리콘-탄소소재 복합 음극활물질을 개발해 단위 부피(㏄)당 리튬이온을 저장할 수 있는 공간을 확대키로 했다.

아울러 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 첨가제 개발 등을 추진한다.

이와함께 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 개발할 방침이다.

이러한 4대 소재 혁신기술을 결합한 전지 시스템을 개발하며, 이 고밀도 전지를 전기차 환경에서 성능을 검증하여 최종적으로 제품화한다는 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 상황"이라며 "고밀도 전지 개발 프로젝트는 우리나라가 세계 전기차 및 이차전지시장의 주도권 확보 경쟁에서 유리한 고지에 오를 수 있는 기폭제가 될 것"이라고 말했다.

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