SK이노, 안전성·급속충전·장거리주행 3박자로 배터리 시장 선도

[한국금융신문 서효문 기자] SK이노베이션이 9일부터 11일까지 3일간 서울 강남구 코엑스에서 열리는 국내 최대 배터리 산업 전시회 ‘인터배터리(Inter Battery)’에 참가해 미래 전기차용 배터리 시장을 이끌어갈 혁신 기술을 대거 선보인다고 8일 밝혔다..

SK이노베이션은 지난해의 1.6배 규모의 부스를 꾸렸다. 부스 입구에 SK이노베이션 배터리를 탑재한 다양한 글로벌완성차를 전시한다. 독보적인 배터리 기술력을 인정받아 폭넓게 적용되고 있음을 강조한다. 이와 더불어 전기차용 배터리에서 가장 중요한 요소이자 SK이노베이션 배터리의 장점인 ‘Safer than EVer(안전성)’, ‘Faster than EVer(빠른 충전속도)’, ‘Longer than EVer(장거리 주행성능)’를 주제로 차별화된 기술력을 집중적으로 알린다.

SK이노베이션은 부스 전면 우측에 현대차의 전략모델인 아이오닉5를 전시한다. 이 차량에는 고(高) 니켈 배터리 중 니켈 비중을 현재 업계 최고 수준으로 적용한 NCM8 배터리가 적용됐다. 니켈 비중이 약 80%라는 의미다. 성능이 높아지는 만큼 안전성에 대한 기술력 없이는 제조하기 어려운 배터리로 꼽힌다. 이 차량의 주행거리는 약 429km에 달하며 고속 충전 시 단 18분만에 80%까지 충전이 가능하다.
부스 전면 좌측에는 출시를 앞두고 있는 기아 EV6 모델을 3D 영상으로 띄운다. SK이노베이션 배터리가 현재는 물론 미래 전기차에도 폭 넓게 적용되고 있다는 위상을 강조한다. 부스 전면 중앙에는 포드社의 F-150 차량을 전시한다. F-150은 미국에서 39년 연속으로 전체 차량 중 판매 1위를 기록하고 있다. 포드의 주력 모델이자 미국 자동차를 대표하는 차량이다. 내연기관의 힘과 내구성을 중요시했던 픽업트럭이 SK이노베이션의 배터리를 탑재해 전기차로 전환된다는 상징성은 크다. SK이노베이션은 현존 가장 강력한 리튬이온배터리로 꼽히는 ‘NCM9’을 납품한다.

NCM9은 배터리 주행거리에 가장 큰 영향을 미치는 광물인 니켈 비중을 약 90%까지 높인 배터리다. 높은 에너지를 갖는 만큼 안전성을 확보하지 않고는 제조하기 어렵다. SK이노베이션은 독보적인 안전성 기술로 이 배터리를 완성해 내년부터 포드에 납품한다.

SK이노베이션은 ‘Safer than EVer’, ‘Faster than EVer’, ‘Longer than EVer’ 존에서 시장을 선도하는 배터리 기술력을 집중 소개한다. 특히 ‘Safer than EVer’ 존에서는 고성능 배터리를 제조하면서도 안전성을 확보할 수 있던 비결을 소개한다. SK이노베이션은 지금까지 2억 7천만개 배터리 셀을 납품하는 동안 단 한 건의 화재도 발생하지 않은 독보적인 안전성을 자랑한다.

첫번째 비결은 자회사인 SK아이이테크놀로지가 제조한 분리막에 있다. SK아이이테크놀로지는 독자 기술로 머리카락의 25분의 1 수준인 5마이크로미터 두께로 얇으면서도 튼튼한 분리막을 제조할 수 있다. 분리막이 얇으면 이온이 활발하게 이동할 수 있다. 배터리 출력이 높아지고 충전 속도도 빨라진다는 의미다. 반면 충분한 기술력 없이 분리막을 얇게 만들면 쉽게 찢어져 화재의 원인이 된다.

두번째 비결은 배터리 제조공정에서 사용하는 ‘Z폴딩’ 기법이다. Z폴딩은 양극과 음극 사이로 분리막을 지그재그로 지나도록한다. 양극과 음극을 완전히 포개는 형태로 감싼다. 두 소재가 접촉할 수 있는 가능성을 현저히 줄이고 고속 생산 체계에서도 정밀하게 제작할 수 있어 안전성을 확보한다.
SK이노베이션은 마지막 비결로 열확산 억제력을 갖춘 배터리 팩 기술을 소개한다. 열확산 억제력이란 배터리 셀 수 십개가 줄지어 있는 배터리 팩 안에서 일부 셀에 화재가 발생했을 때 주변 셀로 열이 번지지 않는 안전 성능을 말한다. SK이노베이션이 자체 제작한 E-팩은 열이 퍼지지 않도록 차단한다. ‘Faster Than EVer’ 존에서는 15분만에 배터리를 충전할 수 있는 급속충전 기술을 소개한다. 기존 배터리에 하나씩 있던 양극과 음극 탭을 두개로 늘린 멀티탭 기술이 핵심이다. 배터리가 충전되려면 전자가 양극에서 음극으로 이동해야 한다. 탭을 두개로 늘리면 전자의 이동거리가 줄어들고 저항을 덜 받게된다. 그만큼 충전시간도 줄어드는 원리다.

‘Longer than EVer’ 존에서는 배터리 주행거리를 늘릴 수 있는 SK이노베이션만의 독자적인 차세대 양극재 및 음극재 기술을 비롯, 배터리 내부 공간 효율을 극대화할 수 있는 모듈 기술을 소개한다.

SK이노베이션은 이 외에도 폐배터리에서 금속을 추출하는 재활용 기술, 배터리 순환경제 모델인 BaaS(Battery as a Service) 등을 소개한다.

지동섭 SK이노베이션 배터리사업대표는 “안전성, 급속충전, 장거리 주행 성능 등 혁신 기술을 지속 개발해 배터리 시장을 선도할 것”이라고 말했다.

서효문 기자 shm@fntimes.com