일본전기차전고체배터리기가캐스트로10분충전자동차사동일제작

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일본 전기차 전고체배터리 기가캐스트로 10분 충전 자동차사가 동일제작

일본 전기차 시장이 일본내 공장에서 기가캐스트 공정에 의해 전고체배터리로 10분 충전 1천km 주행으로 후발 주자의 승부를 시작했다.

일본은 전기차와 배터리 동일제작 공정개발 체제를 채택했고 한국은 전기차와 배터리 분리 개발 제작 체제로 차세대전기차의 승부가 갈리기 시작했다.

도요타자동차는 전기차(EV)의 성능 향상에 전고체배터리로 승부를 걸고 2026년 말 대량생산체계를 13일 밝혔다.

도요타의 전고체 배터리는 5월에 출범한 전기차사업 전담부서에서 BEV 팩토리가 취급하는 차세대 전기차에 탑재 예정이며, 10분 이내 완전 충전에 1,000km 주행으로 기존 전기차의 약 2배의 성능으로 요미우리가 13일 보도했다.

요미우리는 혼다의 미베 토시히로 사장이 EV의 경쟁력 강화에 대해 "가장 중요한 것은 배터리의 경쟁력"이라며 2024년 봄까지 도치기현 연구시설에 430억엔 투입해 실험 생산라인을 설치로 보도했다.

닛산자동차는 2024년까지 가나가와현 공장에 1,400억 엔 투자로 프로토타입 전고체 배터리 생산 라인을 건설 예정이다.

도요타는 차세대전기차 기술 발표를 연례 주주총회 하루 전인 12일 새 전고체배터리 세부 정보를 포함한 기술 브리핑으로 진행됐다.

도요타는 배터리 기술에 대해 “성능개선 비용절감 여러 이니셔티브 갖고 있어 이동준비가 끝났다”며 “내구성으로 확인된 문제를 극복하는 ‘기술적 돌파구’를 달성했다”고 이날 발표했다.

도요타 발표 신기술에 대해 하나의 거대 알루미늄 다이캐스팅 기계로 자동차 제조에서 복잡한 용접 어셈블리를 줄이고, EV의 공기항력 감소로 0.1 계수로 개선하는데 미쓰비스의 로켓 설계자와 협력 중이며, 알신 덴소 등 공급업체에서 전기모터와 부품 결합에 아주 작은 ‘eAxles’ 도입 등을 로이터가 13일 보도했다.

도요타는 차세대전기차 인버터에 사용할 반도체용 탄화규소 웨이퍼를 덴소와 함께 개발 중이며, 도요타는 “이 칩으로 EV의 전기모터에서 전력 손실을 최대 50%까지 감소시킬 것을 약속한다”고 로이터가 밝혔다.

전고체(全固體) 배터리는 한국이 주력하는 리튬이온 배터리와 달리 액체 대신 고체 전해질을 사용해 고출력, 소형화 편리, 장거리 운행, 충전 시간 단축이 장점이며, 상대적으로 짧은 수명과 저가 대량 생산 기술이 단점이었으나 도요타 등 일본 자동차사들이 이를 해결한 것으로 보인다.

도요타의 생산라인에 대해 요미우리는 “'기가캐스트'라는 대형 주조 부품 사용으로 2030년 이전에 전 세계 전기차 350만대 판매 목표로 확장했다”며 “이는 2022년 판매 실적의 약 140배이고 이 중 170만대는 BEV 공장에서 차세대 전기차가 될 것”이라 밝혔다.

도요타의 '기가캐스트'에 대해 BEV 가토 다케오 공장장은 "부품의 대대적인 통합을 실현함으로써 제조업의 미래인 차량 개발 비용과 공장 투자 절감에 기여할 수 있다"고 요미우리에 말했다.

기가캐스트는 기존의 33개 공정에 86개 부품 연결로 제작하던 차체 하단 부품을 단일 주조를 통해 단일 부품으로 제작하게 된다.

요미우리는 테슬라도 유사한 제조 방법을 도입하여 상당한 비용 절감 효과가 있을 것으로 예상했다.

도요타는 전기차에 배터리를 부품으로 같이 개발하며 특히 제작하는 미완성 차량이 스스로 무인으로 운전해 공장의 다음 공정으로 이동하는 제작 시스템을 도입할 것이라며, 생산 공정 수를 현재 수준에서 절반 감소 목표를 밝혀 전기차 생산 체제의 급변을 시작했다.

삼성SDI는 전고체배터리 개발중이며, 도요타는 2020년대 초반에 전고체배터리를 상용화해 하이브리드 차량(HV)에 먼저 탑재했고 전고체배터에 관련 1천여개 특허 보유중이다.

2020년 5월 13일 이재용 삼성 부회장과 정의선 현대차 부회장이 삼성SDI 천안사업장에서 만나 ‘전고체배터리’ 개발에 대해 ‘삼성 주도’에 합의한 것으로 알려졌다.

한국은 처음부터 전기차와 배터리를 제조에서 분리해 미국 보조금과 주식 상승에 주력 생산품으로 리튬이온배터리 체제이며, 전해질로 액체를 사용해 충격시 화재 훼손 위험에 노출됐고, 고체를 사용하는 전고체배러티는 부품수가 획기적으로 즐어들어 무게 절감 부피 감소로 차세대배터리 시장을 장악할 가능성이 높다.

빌 게이츠와 폭스바겐이 후원하는 미국 배터리 스타트업 퀀텀스케이프는 폭스바겐을 포함한 6개 전기차 제조사와 전고체배터리 계약을 맺었다고 로이터가 밝혔다.

독일 벤츠와 미국 자동차가 스텔란티스, 토탈에너지스는 대만에 본사를 둔 배터리 제조업체인 ProLogium Technology와 전고체 배터리 개발 계약을 체결했다.

미국 포드와 독일 BMW가 공동 투자한 미국 배터리 스타트업 솔리드 파워(SLDP)는 프로토타입 배터리를 생산하고 있다.

로이터는 현대자동차는 2030년까지 전고체배터리 양산 계획으로 밝혔고, 테슬라는 전고체배터리 개발 계획을 자세히 설명하지 않았다고 밝혔다.kimjc00@hanmail.net

Japanese electric car all-solid-state battery Gigacast charges for 10 minutes Automaker manufactures the same

The Japanese electric car market has started a competition for latecomers by driving 1,000 km with an all-solid-state battery charged in 10 minutes by the Giga Cast process at a factory in Japan.

Japan adopted the same manufacturing process development system for electric vehicles and batteries, and South Korea started to compete for next-generation electric vehicles with a separate development and production system for electric vehicles and batteries.

Toyota Motor Corporation announced on the 13th that it will mass-produce the system by the end of 2026, betting on the performance improvement of electric vehicles (EV).

Toyota's all-solid-state battery will be installed in the next-generation electric vehicle handled by the BEV factory in the electric vehicle business department launched in May. day reported.

Yomiuri reported that Honda's president, Toshihiro Mibe, said, "The most important thing is the competitiveness of batteries" when it comes to strengthening the competitiveness of EVs.

Nissan plans to build a prototype all-solid-state battery production line at its plant in Kanagawa Prefecture by 2024 with an investment of 140 billion yen.

Toyota announced next-generation electric vehicle technology as a technical briefing, including details of the new all-solid-state battery, on the 12th, one day before the annual shareholders' meeting.

Regarding battery technology, Toyota said, “We have several initiatives to improve performance, reduce costs, and are ready to move.”

For new technology announced by Toyota, one giant aluminum die-casting machine is working with rocket designers from Mitsubishi to reduce complex welded assemblies in car manufacturing, reduce aerodynamic drag in EVs by a factor of 0.1, and suppliers such as Alcin Denso are working with electric motors and On the 13th, Reuters reported on the introduction of very small 'eAxles' to combine parts.

Toyota is working with Denso on silicon carbide wafers for semiconductors to be used in inverters for next-generation electric vehicles, and Toyota promises to reduce power loss in electric motors in EVs by up to 50 percent with this chip, Reuters reported.

Unlike lithium-ion batteries, which Korea focuses on, all-solid-state batteries use solid electrolytes instead of liquids, and have the advantages of high output, compact size, convenience, long-distance operation, and shortened charging time. Japanese automakers such as Toyota seem to have solved this problem.

Regarding Toyota's production line, Yomiuri said, "By using large cast parts called 'Gigacast', we have expanded to a global sales target of 3.5 million electric vehicles before 2030." It will be the next generation of electric vehicles in the BEV factory.”

Regarding Toyota's "Gigacast," Takeo Kato, plant manager of BEV, told Yomiuri, "By realizing large-scale integration of parts, it can contribute to reducing vehicle development costs and plant investment, which are the future of manufacturing."

Giga Cast will manufacture the lower part of the car body as a single part through a single casting, which was produced by connecting 86 parts in the existing 33 processes.

Yomiuri expected that Tesla would also introduce a similar manufacturing method, resulting in significant cost savings.

Toyota said it will introduce a manufacturing system that develops batteries as parts for electric vehicles and, in particular, will introduce a manufacturing system in which unfinished vehicles to be manufactured will move to the next process in the factory unmanned by themselves. A change in the system began.

Samsung SDI is developing all-solid-state batteries, and Toyota commercialized all-solid-state batteries in the early 2020s and installed them in hybrid vehicles (HVs) first, and holds about 1,000 patents related to all-solid-state batteries.

On May 13, 2020, Samsung Vice Chairman Lee Jae-yong and Hyundai Motor Vice Chairman Chung Eui-sun met at Samsung SDI's Cheonan plant and reportedly agreed to "lead Samsung" in the development of "all-solid-state batteries."

Korea separated electric vehicles and batteries from manufacturing from the beginning, and the lithium-ion battery system is the main product, and it is exposed to the risk of fire and damage in case of impact by using liquid as an electrolyte.

The all-solid-state variety, which uses solids, is highly likely to dominate the next-generation battery market due to a dramatic increase in the number of parts, weight reduction and volume reduction.

Quantumscape, an American battery startup backed by Bill Gates and Volkswagen, has signed contracts with six electric vehicle manufacturers, including Volkswagen, for all-solid-state batteries, Reuters reported.

German Mercedes-Benz, American automaker Stellantis, and Total Energy signed an all-solid-state battery development contract with Taiwan-based battery manufacturer ProLogium Technology.

Solid Power(SLDP), an American battery startup jointly invested by Ford of the United States and BMW of Germany, is producing prototype batteries.

Reuters said that Hyundai Motor Company plans to mass-produce all-solid-state batteries by 2030, and Tesla did not explain its plan to develop all-solid-state batteries in detail.

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