中이 전고체 배터리서 앞섰나?
중국 배터리업체 웰리온이 개발한 전고체 배터리 프로토타입
[M 투데이 이상원기자] 중국 전기차업체 니오(NIO)가 한 번 충전으로 620마일(1,000km)을 주행하는 솔리드 스테이트 배터리 셀(전고체 배터리)을 장착한 신형 ES6 SUV를 빠르면 이달 중 출시한다고 발표했다.
전고체 배터리는 안전성 확보와 함께 주행거리를 대폭 늘리고 충전시간을 획기적으로 줄일 수 있어 전기차의 게임체인저로 불리며 전 세계에서 치열한 선점 경쟁이 벌어지고 있다.
특히, 전고체 배터리와 관련한 가장 많은 특허와 기술을 보유하고 있는 일본 토요타가 최근 2027년-2028년 께 양산이 가능하다고 밝힌 상태여서 이번 니오 전기차의 전고체 배터리 장착 발표는 매우 충격적이다.
중국 전기차업체 니오는 최근 150kWh급 고체 배터리 팩을 장착한 신형 ES6 SUV를 7월 중 중국에서 시판한다고 발표했다.
이 차에 장착된 150kWh급 배터리 팩은 리튬이온 배터리 셀과 동일한 디자인으로, 중국 고체 배터리 개발업체인 웰리온(WeLion)이 공급한다.
니오는 지난 5월 웰리온이 공급하는 주행거리가 확장된 배터리를 탑재한 3개의 전기차 모델을 올해와 내년에 출시한다는 계획을 중국 산업정보기술부(CMIIT)에 제출했다.
이들 3개 차종 중 150kWh급 솔리드 스테이트 배터리 팩을 장착한 첫 번째 모델이 신형 니오 ES6다.
니오 보고서에 따르면 ES6에 장착되는 솔리드 스테이트 배터리 팩은 무게가 575kg으로 동일한 크기의 100kWh급 리튬이온 배터리 팩의 555kg보다 20kg이 더 나간다.
또, 에너지 밀도는 261Wh/kg으로 100kWh급 리튬이온 배터리 팩의 180Wh/kg보다 44.4% 더 높은 것으로 알려졌다.
고체 배터리 팩 사이즈는 니오가 현재 사용중인 100kWh급 리튬이온 배터리 팩의 길이, 2,062mm, 너비 1,539mm, 높이 185.6mm와 동일해 니오 차량 모두에 사용할 수 있다.
배터리 공급업체인 웰리온은 지난 7월 1일 보도자료를 통해 6월 30일부터 니오에 150kWh급 고체 배터리 팩을 공식적으로 납품하기 시작했다고 발표했다.
양 사는 또, 이 고체 배터리 팩의 연간 주문량에 대해서도 계약을 체결했다고 밝혔다. 이 배터리가 프로토 타입이 아닌 양산형으로, 대량 공급이 가능하다는 것이다.
니오 전기차 eL6
다만 양사 모두 공급량이나 기간, 가격 등에 대해서는 밝히지 않았다.
앞서 지난 2월 진 리홍(Qin Lihong) 니오의 공동 설립자이자 사장은 “150kWh 배터리 팩이 ET5 세단과 맞먹는 가격”이라고 말했다. 이 모델의 가격은 현재 29만8,000위안(5,430만 원)에서 시작한다.
양산은 하지만 여전히 가격대는 상당히 높다는 얘기다.
웰리온은 이번에 공급하는 배터리는 고체 전해질에 실리콘 흑연 합성물로 만든 양극재와 초고니켈 음극재를 사용했다고 밝혔다.
때문에 니오는 고체 배터리 팩을 처음에는 구매 대신 대여하는 형태로 공급한다는 방침이다.
니오는 현재 자체 배터리 교체 기술을 통해 일부 지역에서 배터리 리스를 통한 스왑(교체) 서비스를 제공하고 있다.
니오에 고체 배터리를 공급하는 웰리온은 베이징에 본사를 두고 있으며, 지난해 12월 중국 동부 저장성 후저우에 있는 배터리 공장에서 첫 번째 반고체 배터리 셀 생산을 시작했다. 여기에는 웰리온의 배터리 연구개발센터도 위치해 있다.
이 회사는 베이징 팡산, 장쑤성 리양, 저장성 후저우에 3개의 생산 기지를 두고 있다.
웹사이트에 따르면 웰리온 뉴 에너지(WeLion New Energy) 경영진은 유 후이겐 회장 겸 총책임자와 홍 리 수석 엔지니어 첸 리콴 공동 설립자로 돼 있으며 스마트폰업체인 샤오미와 화웨이, 지리자동차가 주요 주주로 참여하고 있다.
2016년 출범한 웰리온은 하이브리드 고체-액체 전해질 리튬 이온 배터리 및 전고체 리튬 배터리의 연구개발 및 생산에 주력하고 있으며, 중국과학원의 재생에너지 핵심연구소의 고체 배터리 기술의 산업화 플랫폼이 핵심 프로젝트다.
또, 올해 3월부터는 산둥성 지보(Zibo)에 고체 및 액체 전해질을 포함한 하이브리드 배터리 셀과 순수 고체 배터리 셀 생산을 위한 공장 건설을 시작했다.
웰리온에 따르면 프로젝트의 첫 번째 단계는 연간 20GWh의 하이브리드 고체-액체 전해질 전지 및 전고체 배터리 용량의 배터리 공장을 올해 가동하는 것이다.
이 공장은 100GWh 규모의 고체리튬배터리를 생산할 수 있도록 설계됐으며, 이번에 착공한 20GWh 규모는 1단계 사업이다.
이 프로젝트에는 총 400억 위안(8조 원) 가량이 투입되며 그중 102억 위안(1조8천억 원)이 1단계 사업에 투입된다.
웰리온의 현재 주요 고객은 전기차업체 니오와 중국 최대 민간 자동차업체 지리그룹이다.
웰리온은 최근 자료를 통해 “향후 대량 생산이 계획대로 꾸준히 진행되도록 주요 글로벌 자동차 제조업들과 협력하고 있다”고 밝혔다. 그러나 이들이 어떤 자동차회사인지는 공개하지 않았다.
웰리온은 올해 안에 모든 핵심 소재의 대량 생산 네트워크를 확보할 계획이며 향후 몇 년 동안 고급 배터리 및 에너지저장배터리를 포함한 분야에서 제품을 대량 공급한다는 계획이다.
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