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키워드 정의* Wikipedia, Google에서 수집한 이슈 키워드 정의 정보입니다.전고체 전지(全固體電池, Solid-state battery)는 전지 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 기존 액체에서 고체로 대체한 차세대 배터리다.
출처 : https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%84%EA%B3%A0%EC%B2%B4_%EC%A0%84%EC%A7%80
워드 클라우드* ScienceON에서 논문 데이터에서 추출한 관련 키워드 클라우드입니다.
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대한민국 / 지난 12개월
요약정보* 웹에서 수집한 요약 정보입니다.전고체 전해질의 개발 역사
유기 고체 전해질 (Organic solid-state electrolyte) 1973년 이온전도성이 있는 고분자인 PEO가 발견되면서 고체 전해질의 연구가 본격적으로 시작되었다. 그러나 PEO계 고분자 고체 전해질은 상온에서 이온전도도가 낮고 (10-6~10-8S/cm) 전기화학적 안정성이 열악하여 현재는 PCL, PEC, PPC, PEEC 등의 다른 고분자 재료들도 연구하고 있다. 그러나 고분자의 특성상 상온에서의 이온전도도 향상이 용이하지 못하여 전해질 구조 내 리튬염의 함량을 증가시키거나 고분자 매트릭스 내에 저분자량 액체 가소제를 투입하는 등의 여러 가지 방법으로 이온전도도 향상을 진행하고 있고 이로 인해 발생하는 낮은 기계적 강도와 안정성은 고분자 고체 전해질과 나노 크기 고전도성 무기 입자 충진재를 혼합한 Hybrid 고체 전해질 형태로 개선하려는 노력이 진행되고 있다. 산화물계 고체전해질 (Oxide) 무기 고체 전해질의 본격적인 전개는 1992년 LixPOyNz (lithium phosphorus oxynitride; LiPON)의 개발에서 비롯되었는데, LiPON은 리튬금속과의 안정적 접촉이 가능하고 넓은 전기화학적 창 (0-5.5V vs. Li/Li+)을 가질뿐만 아니라 무시할 정도로 낮은 전기전도도를 보인다는 장점이 있다. 그래서 LiPON은 박막형 전고체 리튬전지의 연구개발 시 기준 전해질로 널리 사용되었다. 그러나 낮은 이온전도도 (25℃에서 ~10-6S/cm)로인해 박막 전해질의 형태로만 사용할 수 있었고 깨지기 쉬워서 실제 전지로의 응용이 제한되었다. 1993년에는 Perovskite형 LLTO (Li0.5La0.5TiO3)가 개발되어 2×10-5S/cm 이상의 이온전도도를 보였으며, 1997년에는 LAGP (Li1+xAlxGe2-x(PO4)3)와 LATP (Li1+xAlxTi2-x(PO4)3)를 포함한 NASICON형 무기 고체 전해질이 처음 개발되어 각각 10-4S/cm와 1.3×10-3S/cm의 높은 이온전도도를 보였다. 2007년에는 garnet형 이온 전도체 LLZO (Li7La3Zr2O12)가 처음 보고되었는데, 상온에서 3×10-4S/cm의 탁월한 이온전도도와 우수한 열적 및 화학적 안정성을 보여 전고체 리튬전지에 적용 가능성을 보였다. 황화물계 고체 전해질 (Sulfide) 2011년에는 도쿄 공업대학의 Kanno 교수에 의해 "리튬 초이온전도체" (LISICON: Lithium Super Ion CONductor) LGPS (Li10GeP2S12)가 상온에서 전해액 수준의 높은 이온전도도 1.2×10-2S/cm를 보이는 것이 보고되었다. 이 연구는 무기 고체 전해질 개발 역사상 획기적인 일로서, 전기자동차에 실제 적용을 위한 고출력, 고에너지밀도 에너지 저장 시스템의 가능성을 열었다. 그 이후 2014년에 다른 황화물 고체 전해질인 LPS (Li7P3S11)가 1.7×10-2S/cm의 높은 이온전도도를 나타내는 것으로 보고되었다. 2016년에는 다시 Kanno 그룹에서 초이온전도체 Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3을 보고하였는데 이는 현재까지 최고의 상온 이온전도도인 2.5×10-2S/cm를 기록하였다. 복합 고체 전해질 (Hybrid) 2000년대에 들어 무기와 유기 고체 전해질의 장점을 조합하고 단점은 제거하는 형태의 Hybrid 고체 전해질 연구들이 진행되고 있다. Hybrid 즉 복합 고체 전해질은 이온전도도를 비롯한 전기화학적 특성을 향상하기 위해 고분자 매트릭스에 무기 세라믹 고체 전해질을 충진재로 첨가하는데 이로부터 고분자 결정화도 (polymer crystallinity)가 감소되고, 전극-전해질 계면 친화성이 향상되며 양이온 수송수가 증가하는 효과를 얻을 수 있다.
출처 : https://battkcs.tistory.com/entry/%EC%A0%84%EA%B3%A0%EC%B2%B4-%EC%A0%84%ED%95%B4%EC%A7%88%EC%9D%98-%EC%A2%85%EB%A5%98-%EB%B0%8F-%EB%B6%84%EB%A5%98
주요 출원인* 관련 특허 수가 많은 출원인입니다.
연구자* 관련 논문 수가 많은 발명자입니다. (반응)소결, All-solid-state battery, HRTEM, Interface modification, Nanowire, phase transformation, thermoset molding, 계면 제어, 입자충전, 전고체 전지
리튬이차전지, All-solid-state battery, Interface modification, Lithium Secondary Batteries, Lithium ion battery, Lithium secondary battery, Solid electrolyte, 계면 제어, 고체전해질, 전고체 전지
All-solid-state battery, SOFC, Electron beam physical vapor deposition, Interface modification, Solid electrolyte, Solid electrolyte film, Solid oxide fuel cell, 계면 제어, 고체전해질, 전고체 전지
기관/단체 홈페이지* 이슈 관련 기관 및 단체 홈페이지입니다.
대표 저널/프로시딩* 관련 논문 수가 많은 저널 및 프로시딩입니다.
웹 뉴스* 구글 뉴스에서 검색한 관련 뉴스입니다.
오피니언* 구글 뉴스에서 자동으로 추출한 전문가들의 오피니언으로 적합하지 않은 정보가 있을 수 있습니다.연구원은 차세대전지의 소재-전지-제조를 아우르는 초격차 전략 분야에서 연구역량을 집중하고 있다
대표적으로 지난 9월 차세대전지연구센터가 전고체배터리의 핵심 소재인 황화물 고체전해질의 대기 안정성을 향상하는 기술을 개발해 관련 내용이 국제 저명 학술지에 게재된 바 있다
출처 : 한-미, 차세대 배터리 선점 위해 '차세대 배터리' 협력 강화 - 인더스트리뉴스주요국을 중심으로 미래 공급망 확보를 위한 경쟁이 치열해지는 상황 속에서 차세대 배터리는 글로벌 공급망을 주도할 수 있는 초격차 기술
KETI는 한미 양국 배터리 산업 전반의 R&D 협력 관계를 강화해 글로벌 기술 리더십을 확보하는데 주력할 것
출처 : 한-미, 차세대 배터리 선점 위해 '차세대 배터리' 협력 강화 - 인더스트리뉴스고체 전해질의 성능을 증가시킬 수 있는 유기 이온성 플라스틱 소재를 발견하고 이를 활용함으로써, 미래전기차용 에너지원으로서 붙이 붙지 않는 전고체배터리를 구현할 수 있을 것
출처 : 경북대학교 신소재공학부 전상은 교수팀, 불타지 않는 안전한 배터리 ... - 한국강사신문전기차 시대의 가장 큰 허들은 안전성 문제
전기차 시대로 넘어가기 위해 안전성이 보장되는 전고체 배터리가 중요하기에 기업 간 경쟁이 치열할 것
기술적 난제가 있을 수 있겠지만, 경쟁국에 준하는 혹은 그 이상의 투자가 국내에서 이뤄져야 한다
출처 : 삼성SDI, 현대차·전고체로 K-배터리 판도 뒤집는다 - 아시아타임즈액체 첨가제를 사용하지 않고 리튬-황 배터리에 고체 전해질을 성공적으로 적용한 것은 이번이 처음
이번 연구가 미래의 리튬 배터리 연구에 큰 도움이 되길 바란다
출처 : 전고체 리튬-황 배터리 개발···'200회 이상 써도 용량 유지' - 大德网최근 전기차 보급 트렌드에 맞춰 저렴한 망간리치, LFP, 고전압 미드니켈 제품을 개발 중
출처 : 포스코퓨처엠, 음극재 '탈중국' 속도 - 매일경제전고체전지의 경우 전해질이 고체 상태이기 때문에 양극재의 표면 처리 기술이 굉장히 중요하다
고객사의 양산 시점에 맞춰 연구를 진행하고 있다
출처 : 포스코퓨처엠, 음극재 '탈중국' 속도 - 매일경제천연흑연은 중국 의존도가 높다
포스코인터내셔널이 탄자니아 흑연 광산을 개발하고 있는데, 흑연 가공과 관련해서도 역할을 확대할 것
출처 : 포스코퓨처엠, 음극재 '탈중국' 속도 - 매일경제이온전도도와 대기안정성을 모두 갖춘 이 고체전해질은 고품질의 전고체배터리를 만들기 위한 혁신 기술로 파급효과가 매우 클 것
SK온은 압도적인 미래 기술 경쟁력을 바탕으로 향후 차세대배터리 분야의 성장 기회를 선점해 나가겠다
출처 : SK온, 차세대 배터리 '전고체' 핵심소재 개발 - 디일렉기술 적용을 통해 운용 비용이 저렴한 일반 드라이룸 혹은 유사 환경에서의 전극 제조가 가능해짐에 따라 향후 공정 가격 저감에 기여하여 전고체전지 상용화를 앞당길 것으로 기대된다
출처 : KETI, 황화물 고체전해질 대기 안정성 향상 기술 개발… 전고체전지 ... - 기계신문500사이클에서 90% 이상의 용량 보존율을 보여, 기존 코팅이 없는 분리막 대비 약 30% 이상의 내구성 향상 효과를 낼 것으로 보인다
기존 리튬이온배터리에 적용되는 제조설비에 기술을 활용하면, 차세대 반고체‧전고체 리튬메탈배터리 생산설비 구축 시 투자비를 절감할 수 있을 것으로 기대하고 있다
출처 : 롯데케미칼, 국내 최초 ‘분리막 코팅소재 제조 기술’ 개발 - 한스경제롯데케미칼이 가진 미래소재기술을 통해 배터리 핵심 기술을 확보함으로써 글로벌 배터리 소재 시장을 적극 공략하고 관련 시장을 선도해 나가겠다
출처 : 롯데케미칼, 국내 최초 ‘분리막 코팅소재 제조 기술’ 개발 - 한스경제이번 롯데케미칼과의 공동개발을 통해서 고용량 리튬 메탈 음극의 수명특성 향상을 위한 고분자형 전해질 및 이를 응용한 소재 및 공정 기술을 개발했다
앞으로 다양한 협력으로 고안정성 리튬메탈배터리 상용화에 속도를 내겠다
출처 : 롯데케미칼, 국내 최초 ‘분리막 코팅소재 제조 기술’ 개발 - 한스경제중국이 배터리에서 우리보다 기술 수준이 높은 것은 아닌데 가격 경쟁력이 크다
우리는 생산성이 높은 게 장점
K배터리는 고성능은 물론 지능형, 나아가 친환경을 실현해야 미래가 있다
우리나라는 반도체에 비해 2차전지 인력이 부족하다
정부와 지자체, 지방대, 지원 기관이 힘을 모아 2차전지 인프라 확보, R&D, 인력 양성에 적극 나서야 한다
출처 : [관점] “中 65% 차지, 기로에 선 배터리…퍼스트무버 도약으로 돌파해야” - 서울경제 - 서울경제신문대중적인 전기차에 알맞아 앞으로 LFP 배터리는 대세가 될 것
출처 : ‘꿈의 기술’ 전고체 배터리, 높은 가격이 ‘골치’…시장서 통할까 - UPI뉴스배터리 가격이 전기차 가격의 약 40%를 차지해 큰 영향을 끼친다
저가 LFP 배터리를 쓰는 건 하나의 흐름
LFP 배터리는 재활용이 안 된다는 게 큰 단점
출처 : ‘꿈의 기술’ 전고체 배터리, 높은 가격이 ‘골치’…시장서 통할까 - UPI뉴스소비자들이 가격에 민감한 건 당연하다
전고체 배터리에는 화재 위험성 감소, 주행거리 증가 등 확실한 장점이 있다
가격이 비싸도 장점이 그 이상으로 우수하면 시장에 호소력이 있을 것
출처 : ‘꿈의 기술’ 전고체 배터리, 높은 가격이 ‘골치’…시장서 통할까 - UPI뉴스전고체 배터리 분야에서 일본이 단연코 앞서 있다
한국 등 다른 나라들은 고만고만한 수준
도요타는 전고체 배터리 분야에서 한국, 미국 등이 하지 않은 기술을 최초로 개발하고 있다
출처 : ‘꿈의 기술’ 전고체 배터리, 높은 가격이 ‘골치’…시장서 통할까 - UPI뉴스일본이 한국보다 전고체 배터리 분야 기술이 앞서 있다고는 하나 아직 초보 단계
양산 모델이 아직 시장에 나오지도 않았다
일본이 우리보다 앞서 있는 건 사실이나 따라잡을 수 없는 격차는 아니다
출처 : ‘꿈의 기술’ 전고체 배터리, 높은 가격이 ‘골치’…시장서 통할까 - UPI뉴스중국에서는 2030년 전고체 배터리에 관한 기술이 성숙될 것
출처 : [NNA] 中 전동차 전고체 배터리, 빠르면 2027년 양산화 - 아주경제
논문* ScienceON에서 제공하는 관련 논문입니다.
서정용
(순천대학교 대학원)
2022
, p
, 순천대학교 대학원
, 국내석사
최회주
(한양대학교 대학원)
2022
, v, 56 p.
, 한양대학교 대학원
, 국내석사
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보고서* ScienceON에서 제공하는 관련 보고서입니다연구책임자 : 장보윤 | 주관연구기관 : 한국에너지기술연구원(2021-12) | 발행연도 : 2021
동향* ScienceON에서 제공하는 관련 동향입니다.
권예슬 리포터
사이언스타임즈
| 2023-11-08
연합뉴스
사이언스타임즈
| 2023-11-06
연합뉴스
사이언스타임즈
| 2023-09-27
DataON* KISTI DataON에서 제공하는 연구 데이터셋, API 입니다.
데이터셋데이터셋
공공데이터포털* 공공데이터 포털에서 제공하는 데이터셋, API 입니다.
파일데이터
외부자료* 외부 보고서, 동향, 분석자료입니다.□ 이차전지는 방전된 이후에도 충전을 통해 재사용 가능한 전지 ㅇ 이차전지 시장의 대부분은 ‘리튬이온(Li-Ion)전지’가 주도 - 메모리 현상*이 없고 충전 시간이 짧으며, 경량･소형화 가능 * 전지가 완전하게 방전되지 않은 상태에서 충전 시 배터리 수명이 줄어드는 현상 - 리튬이온전지는 리튬이온이 양극재와 음극재 사이를 이동하는 화학적 반응으로 전기를 생산하는데, 양극과 음극 사이에서 리튬이온의 이동통로 역할을 해주는 전해액과 전해액이 양극과 음극, 다른 물질에 닿지 않게 해주는 분리막 필요 □ (삼원계(NCM) vs LFP) 이차전지는 양극재에 따라 삼원계와 LFP로 구분, 국내 기업은 삼원계 배터리를 주도하나 최근 LFP 배터리를 다시 주목 ※ NCM은 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn)을 의미, LFP는 리튬 인산철(Li-FePO4) ㅇ 삼원계는 높은 가격과 낮은 안정성에도 불구하고 LFP 배터리 대비 높은 에너지 밀도와 경량성을 바탕으로 전기차 메인 배터리로 활용 ㅇ 하지만, 니켈(Ni), 코발트(Co) 등의 원자재 비용 상승으로 저렴한 LFP 배터리가 다시 주목을 받고, 주요 기업(테슬라, BMW, 폭스바겐 등)들도 연달아 LFP 배터리 채택을 발표하면서 LFP 배터리 부상 □ 이차전지 산업은 미래 산업 발전 트렌드인 전동화･무선화 달성 수단으로 활용도가 높으며, 특히 전기차의 필수 요소로서 폭발적인 성장세를 보이고 있음 ㅇ 국내 이차전지 시장은 3社를 중심으로 높은 기술력과 양산 능력으로 경쟁 우위에 있으나 공급망 위기, 기술 경쟁 등의 리스크도 공존 - 전기차용 이차전지 시장 점유율은 중국(56.4%), 한국(25.8%), 일본(9.6%) 순 - 2023년 전기차용 이차전지 시장은 전년 대비 약 44.6% 성장한 약 1,210억 달러 규모(749GWh)로 전망(SNE리서치, ’23) ※ (2022 이차전지 시장 점유율) CATL(37%), LG에너지솔루션(13.6%), BYD(13.6%), 파나소닉(7.3%), SK ON(5.4%), 삼성 SDI(4.7%) ㅇ 또한, 새롭게 부상하는 LFP 배터리 시장에 대응하기 위해 LG에너지솔루션은 16GWh 규모의 ESS(에너지 저장 시스템)용 LFP 생산라인 건설, SK on은 LFP 배터리 시제품 개발 등 추진 ㅇ 삼성SDI는 차세대 배터리 시장의 게임체인저로 주목받는 전고체(음극과 양극 사이의 전해질을 고체로 사용) 배터리 시제품 생산 시작 - 삼성SDI가 독자 설계한 무음극 기술(Anode-less)은 전고체 배터리의 안전성･수명 증가와 에너지 밀도 등을 높일 수 있다는 점이 특징 ※ 무음극 기술을 적용하면 같은 용량의 리튬이온 대비 크기를 절반 이상 축소 가능 - 전고체 배터리 시범생산 라인인 ‘S라인’을 가동하고 샘플 생산에 돌입, 하반기까지 시제품 생산을 완료하고 ’27년 양산 계획 ※ 고체 전해질은 액체 대비 저항값이 높아 이온 전도도를 원하는 수준으로 높이기 위한 기술 보완이 필요하며, 리튬이온 대비 상당히 높은 제조원가도 해결과제 □ 한편, 이차전지에 필요한 주요 광물(리튬, 니켈, 코발트, 망간, 구리 등)이 소수 국가에 매장, 높은 편재성을 보여 脫중국화 노력 필요 ㅇ 광물들은 채굴(Mining)되면 정제련(Refining) 과정을 거쳐 배터리 셀에 사용될 수 있는 소재(Materials)로써의 역할 수행 - 광물의 정제련 대부분을 중국이 점유하고 있어, 미국은 FTA 체결 국가와 금속 정제련 협업을 확대하면서 脫중국화를 위한 노력 진행
□ 잇단 화재 사고 등으로 발화 위험성 낮은 '전고체 배터리' 주목 ㅇ 현재 리튬이온 배터리가 많이 쓰이는 전기차, 에너지저장장치(ESS), 무정전 전원장치(UPS)의 화재 사고가 끊이지 않으면서 전고체 배터리에 대한 관심 배가 ㅇ 카카오 서비스 장애를 일으킨 판교 데이터센터 화재도 배터리관리시스템(BMS)·무정전 전원장치(UPS) 오작동 등의 가능성이 대두되면서 배터리 발화는 이슈이자 해결 과제 ㅇ 이에 발화 위험성이 낮은 전고체 배터리가 리튬이온 배터리 한계를 극복할 수 있는 차세대 배터리로 부상하면서 업계의 기술개발 활기 - 리튬이온 배터리는 양극과 음극 사이에 이온을 전달하는 전해질이 액체로, 온도에 따라 얼거나 가스로 기화되어 팽창하기 때문에 양극과 음극이 만나는 것을 물리적으로 막고 있는 분리막이 제 역할을 못할 경우 폭발 가능 - 반면 전고체 배터리는 전해질을 고체로 대체하여 이 고체가 분리막의 역할까지 담당하는 구조 - 주변 환경 변화에 따라 액체가 팽창해서 발생하는 폭발·화재 위험성이 낮으며 분리막이 필요없기 때문에 배터리 크기를 줄일 수 있고 얇게 만들어 구부리는 등 다양한 형태로 제작 가능 □ 도요타를 비롯해 일본 기업, 전고체 배터리 기술력 두각 ㅇ 2000년부터 2022년 3월 말까지 세계 전고체 배터리 특허를 가장 많이 보유한 기업은 도요타로 총 1,331건으로 집계 ※ 일본경제신문이 특허 조사회사 패이턴트리절트(PatentResult)와 함께 미국·유럽·일본·중국 등 10개국과 세계지적재산권기구(WIP)에 출원된 전고체 배터리 관련 특허를 조사한 결과 - 파나소닉HD(2위)·이데미츠코산(3위)·무라타제작소(5위)·스미모토상사(7위)·후지필름(8위) 순으로 Top10 내 일본 기업은 6곳 포진 ※ 우리나라는 삼성전자·LG화학·현대자동차·LG에너지솔루션 4개 기업 포함 - 1990년대부터 전고체 배터리를 연구하기 시작한 도요타는 배터리 구조에서부터 재료, 제조공정까지 다양한 분야의 특허를 보유 - 지난 8월 말에는 전기차용 배터리 생산능력을 높이기 위해 미국과 일본에 7,250억 엔 투자를 발표하는 등 배터리 시장 공략에 적극적 ※ 파나소닉과 공동 출자한 효고현 히메지시 공장에 4,000억 엔, 미국 노스캐롤라이나주 자회사에 3,250억 엔을 투자할 계획 - 도요타는 2025년 전에 전고체 배터리를 탑재한 하이브리드 차량을, 닛산·혼다는 2030년 전에 전고체 배터리 전기차를 판매한다는 구상 - 전고체 배터리를 탑재한 전기차는 주행거리가 2배로 늘어나고 충전 시간은 3분의 1수준으로 감소 가능할 것으로 기대 □ 日 정부의 전고체 배터리 개발 지원 등에 힘입어 업계 연구개발 탄력 ㅇ 국립연구개발법인 ‘신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)’는 그린이노베이션 기금 사업의 일환으로 ‘차세대 축전지·차세대 모터 개발*’ 프로젝트에 착수(’22.4) - 그린이노베이션 기금 2조 엔(약 19조 원) 중 1,510억 엔을 고성능 배터리와 원재료, 배터리 재활용 기술, 모빌리티용 고효율·고출력 모터 개발에 배정 * 프로젝트 기간은 2030년까지(예정) - 이 중 고성능 배터리 원재료 개발에 가장 많은 1,205억 엔 투입 - 고성능 배터리 개발 과제는 구체적으로 △운행 거리 등에 영향을 주는 에너지 밀도를 현재의 2배 이상 향상시키는 고용량계 축전지(전고체 배터리 등)나 그 재료 개발 △코발트나 흑연 등 특정 국가나 지역에 대한 공급 의존도가 높은 재료의 사용량 저감을 가능하게 하는 대체 재료 개발 △재료의 저탄소 제조공정 개발 등 - 궁극적으로 자동차의 전동화를 뒷받침하는 기술이나 축전지·모터의 산업 경쟁력을 제고하는 동시에 재료나 재생(Recycle)을 포함한 공급(supply) 및 밸류(Value)체인 강화가 목표 ㅇ 이번 프로젝트에 다수의 배터리·소재·부품·IT 기업이 참여하면서 연구개발 속도 - 혼다는 탄소배출을 억제하면서 전고체 배터리를 생산하는 기술 개발 시작, 닛산은 고성능 전고체 배터리 개발 추진 - 이와 함께 파나소닉, 마쓰다, APB(All Polymer Battery) 등도 기존보다 에너지 밀도를 두 배 이상 높인 차세대 배터리 개발 중 - 철강 기업인 스미토모상사와 정유 기업인 이데미츠코산은 배터리 제조 과정 중 발생하는 탄소를 감축하는 연구 진행 - 신형 모터 개발 지원은 모터 제조사인 니덱과 부품 제조사인 덴소가 담당, 양사는 2030년까지 기존대비 에너지 효율을 85% 이상 높인 모터를 개발한다는 목표 □ (참고) 韓 차세대 배터리 개발 한창, 카카오 사태는 전고체 배터리 개발 마중물 기대 ㅇ (삼성 SDI) 올 3월 경기도 수원에 위치한 SDI연구소 내 2,000평 규모의 전고체 배터리 파일럿 라인을 착공하며 고체 전해질 공정 설비와 관련 인프라 확대 ㅇ (LG에너지솔루션) 업계 중 유일하게 2가지 종류의 전고체 전지(고분자·황화물계)를 동시 개발 중 ㅇ (SK온) 1월부터 미국 조지아 공대와 협력해 차세대 전고체 배터리를 개발 중이며 미국 전고체 배터리 스타트업 ‘솔리드파워’에도 약 350억 원을 투자해 공동 연구 ㅇ 한편 SK 데이터센터의 정확한 화재 원인은 감식이 진행 중이나, 무정전전원장치(UPS)에 설치된 리튬이온배터리의 자체 발화 및 배터리관리시스템(BMS) 이상 등 여러 가능성에 무게 - 국내 배터리 업계는 이번 사태가 리튬이온 배터리보다 상대적으로 강점이 많은 전고체 배터리 필요성이 더욱 높아지는 계기가 될 것으로 예상하며 개발에 더욱 속도를 낼 전망
2차전지 - 유럽의회, 2035년부터 내연기관 신차 판매 금지 찬성. EU 회원국들 내에서는 2035년부터 가솔린 차량은 물론 디젤, 하이브리드 차량 등 내연기관 차량은 모두 신차 판매가 금지될 것으로 전망. (아시아경제) - BYD, 테슬라에 10GWh 규모 배터리 주문확보 공식화. 모델3,Y용 블레이드 배터리 공급. CATL과 경쟁구도 형성. (더구루) - 전고체배터리 업체 솔리드파워가 테스트물량을 포드와 BMW에 올해말 소량 공급, 이르면 2024년부터 양산 시작. (오토데일리) - LGES, SK온 이어 파나소닉 미국에 테슬라 '4680 배터리' 공장 건설. 2028년 완공, 현지 생산능력 최대 4배 확대. (전자신문) - 2차전지 장비 업체 씨아이에스 경영권 매각에 LG, LS, 한화, 만도 등 입찰 참여 저울질. 이달 말 예비입찰 예정. (서울경제)
출처 : https://finance.naver.com/research/industry_read.naver?nid=31166
2차전지 - LG에너지솔루션, 고분자계 전고체 배터리를 2026년에 출시한 뒤 2030년에 기술 허들 높은 황화물계 출시할것.(디지털데일리) - SNE에 따르면 국내 배터리 제조사들은 높은 원자재 비용을 상쇄하기 위해 가격을 3~40% 인상할 수 있으며, 새로운 장기 계약에 대해 전기차 제조사와 논의 중. 작년 전기차 배터리팩 ASP는 KWh당 $147 ~ $153, 원가 비중은 77%. (Bloomberg) - 테슬라, 중국 내 Roadster 예약 재개, 가격은 미공개. Roadster는 2020년 출시 예정이었으나 현재까지 연기. (Cnevpost) - 혼다, 2030년까지 전기차·소프트웨어에 약49조원 투자해 세계 시장에서 전기차 30종을 내놓겠다는 사업계획을 발표.(Reuters) - 테슬라 상해공장은 상해 봉쇄 장기화로 이달 말 재가동이 예상. 상하이는 3월 28일부터 전면봉쇄에 돌입. (뉴스1) - 테슬라가 향후 2년 이내에 전기차 생산공장인 기가팩토리를 5~10개가량 새로 설립할 것이라는 전망. (글로벌이코노믹) - 삼성SDI, 협력사 정책을 중장기 동반 성장 체계로 변경. 에코프로이엠을 비롯해 필에너지에 50억원 규모의 제3자 배정 유상증자 진행이 대표적 사례로 특정 업체에 발주를 집중해 단가 인하와 장기 계약으로 묶는 방법. (디일렉)
출처 : https://finance.naver.com/research/industry_read.naver?nid=30961
□ 독일 연방교육부는 2018년부터 추진된 전고체 배터리 역량 클러스터 사업인 를 최근 2차 사업으로 확대 및 연장하기로 결정*(’22.1) * Cluster of Competence of Solid-state Batteries º 전고체 배터리는 현재 기술 환경에서 활용 가능하며 유망한 차세대 배터리의 기술 중 하나로 고체 형태이지만 액체 전해질이 갖는 특성을 유지 가능하여, 높은 에너지 밀도를 제공 가능 - 또한 화재 발생 위험을 완전해 배제하지 못하는 현재 배터리 기술과 달리 고체 전해질의 불연성으로 높은 안정성 가짐 - 실용화 관점에서도 기존 리튬 이온 배터리 대비 높은 저장 용량, 짧은 충전시간, 향상된 안정성을 제공하는 미래 배터리 소재로 각광받고 있으나, 상용화 연구가 필요한 상황 - FestBatt는 미래 배터리 컨셉에 맞는 고체 전해질의 제조, 품질･공정 최적화, 업스케일링에 이르는 전 과정에서 필요한 학제 간 연구를 추진 º FestBatt 2차 사업에 투입된 예산은 2,300만 유로로, 1차 사업기간 총 예산 1,600만 유로대비 약 44% 증가한 규모 - 산업 및 응용 중심 기관에서 새로운 재료를 평가할 수 있는 기반을 확보하는 것이 주된 목표이며, 적절한 고체 전해질 개발, 생산 공정 최적화, 배터리 기능 향상 및 잠재 소재 발굴 등으로 구분 - 독일 전역의 12개 연구소, 21개 연구 그룹이 참여 중이며 민간 기업도 파트너십 형태로 참여 º FestBatt 역량 클러스터는 소재 관련 3개 플랫폼, 방법론 관련 2개 플랫폼, 1개 코디네이션(지원) 프로젝트로 구분 - (소재 연구 플랫폼) 전고체 전지 기반 재료의 확장, 성능 향상, 개별 및 재료 특성별 소재 문제 해결 - (방법론 플랫폼) 특정 고체 전해질의 합성 및 업스케일링을 가정한 이론 연구, 응용 문제 해결을 위해 소재 특성화 등 - (코디네이션) 클러스터 참가 기관 간 네트워킹, 플랫폼 간 연구 성과 및 상용화를 염두에 둔 지식 이전 촉진
(1) 정의 ‘고에너지밀도를 갖는 전고체전지는 기존 리튬이온이차전지에서 가연성의 액체 전해질을 불연성의 고체 전해질로 변경한 것으로 가연성 소재를 제거하여 발화 및 폭발의 위험을 원천적으로 차단할 수 있는 안전성이 매우 강화된 이차전지 기존 리튬이온이차전지의 액체 전해질을 고체 전해질로 대체하여 외부 충격, 과충전, 과열 등에 의한 발화 및 폭발의 위험성을 근본적으로 해결할 수 있음 (2) 필요성 에너지저장시스템을 위한 이차전지 기술개발과 관련하여 공통적으로 요구되는 사항은 에너지 밀도와 출력밀도의 증대, 안전성 확보, 장수명 특성 확보, 경제성 확보 등이 있음 전력저장용 전지로는 현재까진 레독스 플로우(Redox flow) 전지가 유력한 후보 전지이나 낮은 에너지 밀도로 인한 효율 저하가 가장 큰 문제임 리튬이온전지가 지니고 있는 발화 및 폭발 위험성과 같은 내재적 불안 요소 및 성능 한계를 극복하는 동시에 미래 중대형 이차전지의 수요 시장에 부합하는 방향에 맞춰서 다양한 미래 차세대 이차전지를 개발 필요성 증대 기존 리튬이온전지의 성능은 양/음극재의 소재 또는 조성 변경을 통해 상당히 많이 개선됐으나, 점점 성능 개선 폭과 속도가 둔화하고 있으며, 지속적인 성능 개선에도 불구하고 리튬이온전지의 안전성 이슈는 여전히 완벽하게는 해결되지 않은 불안 요인으로 남아있음
□ 독일 연방경제기후보호부(BMWI)는 배터리 생태계 관련 연구 자금 지원 법안을 근거로 다수의 프로젝트를 지원하기 시작(’22.3) º ’21년 2월 독일 연방경제기후보호부는 ‘배터리 셀 생산 우선 지원연구’ 사업을 발표하고, 1억 5천만 유로의 예산을 확보한 바 있음 - 배터리는 전기 모빌리티 확대 구현에서 필요하며 이동식, 고정식 배터리 저장 장치 시장은 몇 년간 가파른 성장세를 보임 - 친환경적인 생산 및 폐기 공정과 필수 원료의 재활용을 통해 배터리의 지속가능성 향상도 병행되어야 함을 강조 º 배터리 기술 가치 사슬에서 혁신적인 아이디어와 제품에 대한 기회를 포착해야 하며, 에너지 전환의 성공 여부는 지속적인 연구개발과 시장의 상용화에 달려있으므로 유럽연합과 국가 단위의 전략 필요 - 유럽연합을 주도로 추진 중인 공동이해프로젝트(IPCEI)는 지속 가능한 배터리 양산 체계 마련에 기여할 것으로 기대 - 독일의 7차 연구 에너지프로그램은 고정식, 이동식 배터리 저장시스템과 전기화학 분야에 특화된 배터리 개발에 기회를 제공 º 4개 연구개발 부문에 해당하는 단일 기관 또는 컨소시움형 프로젝트에 대한 심사 및 지원이 당분간 지속될 전망 (1) 지속가능한 배터리 - 2차 수명 연장을 위한 다양한 방안 구현과 배터리 수거율 향상 및 재활용 효율성 향상 - 대체 소재 연구 및 원자재 대외 의존도 감소 배터리 생산 및 유통과정에서 에너지 효율성 향상 (2) 배터리 부가가치 사이클 디지털화 - 배터리 셀 및 모듈 생산과정에서 전체 장비 효율성 향상 재활용 프로세스의 효율성 향상 배터리 셀과 모듈 품질의 안전성 향상 (3) 혁신적 테스트 및 인증 절차 마련 - 배터리 완제품, 배터리 컴포넌트, 생산 프로세스, 재활용 프로세스를 대상으로 한 모니터링, 테스트, 인증 방법론 개선과 시연 – 새로운 테스트 절차와 구현을 통한 작업 속도, 처리 용량 향상, 환경 보호, 자원 효율성 및 안정성 개선 (4) 차세대 배터리 셀 기술의 응용 - 차세대 배터리 셀 기반으로 하는 배터리 시스템, 차세대 배터리용 열 관리 시스템 및 혁신 패키징 기술, 배터리 셀 관리용 시스템과 소프트웨어 시연 – 상용화 되어 있는 배터리 기술의 제반 성능지표 향상 기법 개발* 및 입증 * 예) 에너지 밀도, 전력 밀도, 충전 사이클 수 향상, 고속 충전 부하 개선 재활용 가능성 등 – 실제 사용 시나리오 기반 시너지 창출 효과 실증 제시 º 작센 주 소재 배터리 제조 업체인 Blackstone Technology가 주도하는 컨소시엄에 최초로 2,410만 유로의 펀딩 집행 - 나트륨을 기반으로 한 전고체 배터리는 자원 의존도가 매우 낮아 지속가능성과 자원 안보 측면에서 유망한 기술로 인식되고 있으나, 경쟁력 확보를 위해 추가 연구개발이 선행되어야 함 향후 2,300만 유로를 투자하여 작센 주 되벨른(Döbeln)에 파일럿 공장과 연구개발 시설을 설립할 예정 2025년부터는 톤 단위로 나트륨 전고체 전해질 생산을 위한 업스케일 기대
Dec 20, 2022 ... KISTEP 한국과학기술기획평가원,전고체 배터리 | 기술동향브리프 | KISTEP 브리프 | 주요 사업.
출처 : https://www.kistep.re.kr/board.es?mid=a10306040000&bid=0031&list_no=43094&act=view
이에 반해, 전고체 전지에 사용되는 고체 전해질은 액체 전해질에. 비해 리튬 이온의 이동속도가 낮아 전지의 출력이 낮으며, 고체인 양·. 음극과 고체 전해질 사이의 계면 ...
상기 기술한 것처럼 전고체전지는 안전성과 에너지밀도를 획기적으로 높일 수 있는 차세대전지로 기대하고 있으며 성공적으로 개발에 성공한다면 “game changer”가 될 ...
출처 : https://webzine-eng.snu.ac.kr/web/vol122/sub0103_p2.html
최신기술동향 · 전고체 배터리 현황과 발전 동향 · 주요내용 · [에너지 저장 장치 시장의 급격한 성장] · 전기자동차용 배터리 수요 증가로 인해, 에너지 저장장치 시장 규모가 ...
출처 : https://m.koita.or.kr/m/mobile/mem_knowledge/ktip_read.aspx?no=48625&page=35
입자의 형상을 제어하면 접촉면적을 개선할 수 있을 뿐 아니라, 고체전해질과 양극 입자로 구성된 복합 양극에서 양극 입자의 함량비를 최대로 늘릴 수 있어 전고체전지의 ...
출처 : https://www.ceramist.or.kr/journal/view.php?viewtype=pubreader&number=1007
May 10, 2023 ... [6] 그리고 전고체전지 시스템에서 고체전해질은 리튬 이차전지의 분리막 대비 우수한 기계적 강도로 인해 리튬 수지상에 의한 성능 열화를 억제할 수 ...
출처 : https://www.ceramist.or.kr/journal/view.php?number=1050&viewtype=pubreader
출처 : https://itfind.or.kr/publication/regular/periodical/read.do?selectedId=02-001-230414-000002
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