최태원-정의선 공유한 '리튬-메탈 배터리'는?

에너지 밀도 1000Wh/L 이상…특수 분리막 개발이 관건

▲최태원 SK그룹 회장(왼쪽)과 정의선 현대차그룹 수석부회장이 7일 충남 서산 SK이노베이션 배터리 공장에서 SK이노베이션 배터리가 탑재된 '니로EV' 앞에서 악수하고 있다. (사진제공=SK·현대차)

최태원 SK그룹 회장과 정의선 현대차그룹 수석부회장은 7일 충남 서산에 있는 SK이노베이션 배터리 공장에서 만나 차세대 배터리 기술과 미래 신기술 개발의 방향성을 공유했다.

대표적으로 리튬-메탈 배터리, 전력 반도체, 차세대 경량 소재, 차세대 배터리 기술, 배터리 대여ㆍ교환 등 서비스 플랫폼인 '바스(BaaS)' 등을 논의했다.

리튬-메탈 배터리는 리튬이온배터리의 음극재인 흑연이나 실리콘을 리튬 메탈로 대체한 제품이다.

에너지 밀도를 1000Wh/L 이상으로 높일 수 있다. 리튬이온 배터리보다 두 배가량 효율적이다. 주행거리 확대나 차량 경량화에 따른 에너지 절감이 가능하다.

리튬메탈 배터리를 상용화하기 위해서는 충전 과정에서 리튬 이온 결정이 생기는 것을 막는 기술이 필요하지만 아직 개발하는 중이다. 이 결정이 생기면 열을 일으켜 불이 날 가능성이 있다.

전력 반도체는 최소한의 전력으로 배터리 구동 시간을 늘려 에너지 효율을 높이는 반도체다. 일반적으로 규소를 주재료로 생산한다. 현재 대부분을 수입해오고 있다.

글로벌 전기차 수요가 폭발적으로 늘어나면 공급 부족을 겪을 수 있는 대표적인 제품으로 꼽힌다.

SK그룹은 지난해 미국 듀폰사로부터 차세대 전력 반도체용 SiC(실리콘카바이드) 웨이퍼 사업을 인수하는 등 전력 반도체 사업에 대한 투자를 이어가고 있다.

SiC 웨이퍼는 메모리에 쓰이는 실리콘 웨이퍼와 달리 전기차 등에서 전력 공급을 통제하는 전력반도체에 쓰인다.

차세대 경량 소재는 금속 소재를 대체하면서 기존 플라스틱 소재보다 재활용이 쉬운 플라스틱 복합소재다.

차 내장이나 배터리 팩에 경량 소재가 쓰이면 차량 전체의 무게를 줄일 수 있어 에너지 효율이 올라가고 다양한 형태의 전기차를 상용화할 수 있게 된다.

배터리 대여ㆍ교환 등 서비스 플랫폼인 '바스(BaaS)'란 생산부터 사용, 재활용(Recycle)까지를 아우르는 친환경 배터리 밸류 체인이다.

전력을 담는 그릇이 '배터리'라는 개념에 착안해 수리(repair), 렌탈(rental), 충전(recharge), 재사용(reuse), 재활용(recycling) 등을 포괄한다.

SK이노베이션은 바스 플랫폼을 추진하고 있다. 지난해 폐배터리 양극에서 수산화리튬을 회수하는 개발에 착수했다.

현대차그룹도 전기차 폐배터리 재활용을 위해 글로벌 기업들과 여러모로 전략적 파트너십을 맺어왔다.

최태원 회장은 지난해 11월 난징포럼에서 “전기차 배터리 소비 빅데이터 분석을 통해서도 배터리 수명 연장과 잔존가치 유지, 재처리 및 리사이클링 사업 등으로 환경오염을 줄이고 소비자 편익을 증대시켜 나갈 것”이라고 말했다.