LG화학 배터리 기술, 테슬라 ‘배터리 데이’에서 언급될 가능성은?

[산업일보]
배터리데이 개최가 얼마 남지 않은 테슬라(Tesla)는 Maxwell 인수를 통해 건식 전극 공정을 확보했다. 최근에는 실리콘 나노와이어 관련 기술이 Battery Day때 언급될 가능성이 높다는 기대감도 있다. 이러한 신기술을 통해 궁극적으로는 에너지 밀도를 높이는 것이 목표일 것이다.

최근 엘런 머스크(Elon Musk)는 에너지 밀도가 400Wh/kg 수준이 되는 배터리 양산이 멀지 않았고, 아마도 3~4년 뒤에는 가능할 것이라고 밝힌 바 있다.

LG화학이 2017년 GM Bolt에 공급하기 시작한 NCM622 배터리의 에너지 밀도는260Wh/kg 수준인 것으로 추정된다(3.65V*59Ah/0.835). 3년전 이야기이다. 이 때, 1회충전에 383km 거리를 인증 받았다. 내년부터 GM으로 공급되는 NCMA배터리의 경우 1회 충전에 500~600km가 가능할 것으로 전망된다.

GM에서는 400마일(640km) 이상이 될 것으로 밝혔다. 에너지 밀도를 정확히 알 수 있는 수치들이 알려져 있지는 않지만, 주행거리와 에너지 밀도간의 상관관계가 높다는 점을 감안할 경우 적어도 20~30% 이상의에너지 밀도 개선이 있었을 것으로 추정된다.

Ultium Battery는 기존 GM Bolt 배터리 대비 넓고 긴 형태로 만들어졌으며, 무게는 25% 감소했고, 에너지는 100Ah로 전작(59Ah)대비 60% 이상 증가한 것으로 알려졌다. 다만, 이는 면적이 넓어진 이유도 있기 때문에, 정확한 에너지 밀도 계산을 위해서는 추가적인 정보가 필요하다.

넓은 형태로 만들었다는 점은 부자재를 적게 쓸 수 있기 때문에 무게 측면에서는 이득이다. 각 셀은 테슬라가 사용하는 원통형 배터리 20개 수준의 에너지를 낼 수 있는 것으로 알려져 있다.

이러한 가정 하에서 NCMA 배터리는 이미 300Wh/kg 이상의 에너지 밀도를 달성했다고 추정된다. 뿐만 아니라 실리콘 첨가, CNT 도전재 사용, 전해질 첨가제 등을 활용해 추가적인 에너지 밀도 개선이 가능하다는 점을 감안하면 400Wh/kg이라는 수치가 절대 국내 업체, 특히 LG화학 입장에서 달성 불가능한 에너지 밀도 수준이 아니라는 판단이다. NCMA 배터리에서는 코발트 사용 비중도 5% 내외로 현격하게 줄였다.

게다가 양산 기술력 역시 고려해야 한다. 배터리 산업은 리버스 엔지니어링이 대단히 어려운 산업이다. 따라서, 배터리 기술의 전수는 인력에 의해서 일어나는 경우가 대부분이다. 특허나 기술뿐만 아니라, 사람이 체득한 노하우가 중요하다는 점이다.

현대차증권의 강동진 연구원은 “최근 LG화학이 SK이노베이션과 소송을 진행하는데 이러한 인력과 관련된 문제가 있다. 뿐만 아니라, LG화학의 인력을 통해 유럽 Northvolt에서도 배터리 사업을 진행하려 한다는 점을 감안한다면, LG화학이 이번 소송에서 확실히 하고자 하는 것이 무엇인가를 유추할 수 있다”며, “Tesla는 이러한 배터리 양산을 아직까지는 진행해 본 적이 없다. 이 부분이 향후 이슈가 될 여지도 충분히 있다”고 말했다.