"中대신 美로"...벤츠, 꿈의 배터리 얹은 EV 예고

25일 외신에 따르면 메르세데스-벤츠가 1회 충전으로 620마일(약 997km) 이상 주행이 가능한 전고체 배터리를 테스트를 시작했다. 이 배터리를 탑재한 첫 양산 전기차는 2030년 이전 출시될 예정이다.

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팩토리얼과 차세대 배터리 공동 개발

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메르세데스-벤츠는 미국 배터리 기업 팩토리얼 에너지와 협력해 전고체 배터리를 개발하고 있다. 현재 EQS 세단을 기반으로 한 실차 테스트가 진행 중이며 이달 초 도로 주행을 시작했다.

EQS 프로토타입은 배터리 하우징을 개량해 전고체 배터리를 탑재할 수 있도록 설계됐다. 특히 배터리 내부에는 공압 액추에이터를 적용한 ‘플로팅 셀 캐리어’ 시스템이 적용됐다. 충·방전 시 배터리 셀의 팽창과 수축을 제어해 안정성과 내구성을 높이는 역할을 한다.

▲전고체 배터리를 탑재한 EQS 프로토타입(사진=TOPSPEED)

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기존 리튬이온 대비 25% 이상 효율

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메르세데스-벤츠는 아직 전고체 배터리의 구체적인 사양을 공개하지 않았다. 하지만 EQS 450+ 모델이 유럽 기준 823km 주행 가능한 것과 비교했을 때, 전고체 배터리를 적용한 프로토타입은 1,000km가량 주행할 것으로 예상하고 있다.

팩토리얼 에너지는 작년 6월 에너지 밀도 391Wh/kg, 충전 용량 106Ah 이상의 전고체 배터리 셀을 벤츠에 공급했다고 밝혔다. 이 배터리는 리튬-메탈 음극과 고분자 전해질을 활용한 독자적인 기술을 적용했다.

▲전고체 배터리를 탑재한 EQS 프로토타입(사진=TOPSPEED)

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최종 목표는 솔리스 배터리

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EQS 프로토타입에 적용된 전고체 배터리는 초기 단계 기술이다. 벤츠와 팩토리얼은 더 발전된 전고체 배터리 ‘솔리스’를 개발 중이다.

이 차세대 배터리는 황화물 기반 고체 전해질을 적용해 에너지 밀도를 450Wh/kg까지 끌어올리고, 기존 리튬이온 배터리 대비 최대 80% 향상된 주행거리를 목표로 한다.

아울러 새로운 실리콘 카바이드 인버터 및 차세대 전력전자 시스템을 AMG 하이 퍼포먼스 파워트레인에서 개발 중이다. 이를 통해 전력 효율을 극대화하고 주행 성능을 더욱 개선할 계획이다.

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차세대 전기차에도 전고체 배터리 적용될까?

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메르세데스-벤츠가 EQS를 활용해 전고체 배터리 테스트에 나선 것은 향후 신형 전기차 라인업에 이를 적용하기 위한 과정으로 해석된다.

2022년 공개된 EQS 기반 기술 실험차 EQXX처럼, 이번 테스트를 바탕으로 전고체 배터리 기술을 실현할 새로운 컨셉트카도 등장할 가능성이 크다.

특히 차세대 CLA 세단, CLA 슈팅브레이크, GLA(EQA), GLB(EQB) 등의 신형 전기차 라인업에도 전고체 배터리 기술이 적용될지 관심이 집중된다.

한편, 전고체 배터리는 고체 전해질을 사용해 화재 위험성이 리튬이온 배터리보다 낮다. 주행거리도 더 길고, 충전 속도도 빨라 꿈의 배터리라고 불린다.