[전기차 무한경쟁]2020년 1회 충전으로 서울-부산 주행 가능

[아시아경제 송화정 기자]정부와 민간이 손잡고 전기차와 이차전지 산업의 글로벌 주도권 확보에 나섰다.

산업부는 21일 업계와 함께 '고밀도 이차전지 개발 프로젝트'와 '전기차-이차전지 융합 얼라이언스'를 추진한다고 밝혔다.

고밀도 이차전지 개발 프로젝트는 2020년에 전기차 1회 충전만으로 서울에서 부산까지(400㎞) 주행이 가능한 고밀도 전지 개발을 목표로 하고 있다.

정부와 업계는 2020년까지 총 430억원을 투자해 전지 에너지밀도를 현재의 150Wh/㎏에서 300Wh/㎏로 두 배 이상 향상시킬 계획이다. 전지의 에너지밀도란 1㎏의 전지에 담는 에너지량(Wh)으로, 에너지밀도가 높을수록 전기차의 주행거리가 길어진다.

구체적으로 전지의 핵심 구성요소인 양극, 음극, 전해액, 분리막 등 4대 소재 혁신을 위한 기술개발 등을 본격 추진한다. 양극 소재의 경우 기존 50~60% 수준인 니켈 함량을 80% 이상으로 높이는 등 고전압용 소재를 개발, 에너지양을 늘린다는 방침이다. 양극재 구성물질인 니켈, 코발트, 망간의 조성비 중 니켈의 함량이 높을수록 에너지밀도도 향상된다.

음극소재는 기존 흑연계만의 소재에서 실리콘-탄소소재 복합 음극활물질을 개발해 단위 부피(㏄)당 리튬이온을 저장할 수 있는 공간을 확대할 계획이다.

전해액은 양·음극 고용량 소재 사이에서 리튬이온의 흐름을 담당하는 역할을 한다. 에너지밀도 향상을 위한 충전전압을 높이기 위해 고전압용 양극소재와 고전압(5.0볼트) 환경에서도 전기화학적으로 안정된 전해액 및 전해액 첨가제를 개발한다.

분리막은 전지의 부피와 무게를 감소시키기 위해 분리막의 두께를 기존 20㎛에서 18㎛로 얇게 하는 동시에 충·방전시 전지의 열팽창을 방지하기 위한 다층 구조의 분리막 코팅기술 개발할 계획이다.

또한 4대 소재 혁신기술을 결합한 전지 시스템을 개발하고 고밀도 전지를 전기차 환경에서 성능을 검증해 최종적으로 제품화할 예정이다.

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

송화정 기자 pancake@asiae.co.kr