중국 JAC 모터스, 세계 최초 나트륨 이온 배터리 탑재 신차 출시
나트륨 이온 배터리, 가격, 효율성 등 모두 우수
보급형 전기차 시장 확대에 긍정적 영향 기대
가성비 배터리
나트륨 이온배터리 상용화
최근 중국 제조사 JAC(장화이 모터스)에서 신형 전기차를 출시했다. 이 차는 한 가지 특징이 있는데, 세계 최초로 나트륨 이온 배터리를 탑재했다. 배터리 개발사는 중국 하이나 배터리(HiNa Battery)다. 중국 최대 기업 CATL과 더불어, 나트륨 배터리 개발에 성공했고 첫 상용화에 발을 내딛었다.
나트륨 이온 배터리는 기존 삼원계 리튬이온 배터리(NCA)와 확연히 다른 특징을 갖췄다. 상세히 알아보기에 앞서, 간단히 소개하면 저렴한 가격과 수월한 생산 난이도, 희토류 부담 완화 등이 있다. 중국은 일찌감치 나트륨 이온 배터리 개발에 공들였다.
덕분에 최근 10년 간 글로벌 혁신 배터리 개발 관련 특허 9862건 중 5486건이 중국 소유이며, 이 중 대부분이 나트륨 이온 배터리에 치중되어 있다.
전기차 가성비 최적화
나트륨 이온 배터리
나트륨 이온 배터리란, 기존의 삼원계 리튬이온 배터리를 대체하기 위한 차세대 배터리 중 하나로 손꼽힌다. 소듐이온 전지로 불리기도 하는 이 배터리는 리튬 대신 나트륨을 적용해 효율성을 끌어올렸다.
덕분에 전력보존 시간이 길고 구성성분 및 제조 공정상 기존 배터리 타입과 호환되는 부분이 많아 상당히 저렴하다. 나트륨은 리튬 대비 400배 가량 많은 매장량을 자랑한다. 전자는 지구 지각 내 2.74% 정도 매장되어 있고, 후자는 0.0065%로 상당히 적은 편이다.
이러한 이유로 기존 배터리 가격보다 30~40% 가량 저렴한 것으로 알려져 있다.
중거리 보급형 전기차에 쓸만한
나트륨 이온 배터리
하이나 배터리에서 제조한 나트륨 이온 배터리는 테슬라와 유사한 원통형 타입이다. 기본 에너지 밀도는 130Wh/kg로 기존 리튬이온 배터리의 에너지 밀도, 250~300Wh/kg의 절반 수준이다. 또한, 가성비 배터리로 평가받는 리튬인산철(LFP)배터리의 160Wh/kg보다 약간 낮다.
다만, 셀-투-팩 등 배터리 용량을 늘릴 수 있는 관련기술의 발전 덕분에 JAC는 최대 300km 정도 주행할 수 있는 전기차를 내놓을 예정이다.
저온 환경에 강한 나트륨 이온 배터리
나트륨 이온 배터리는 리튬인산철(LFP) 배터리에 비해 저온 성능에서 두각을 나타낸다. 영하 20도에서도 용량 유지율이 92% 이상에 달하며 초고속 충전에도 충분히 대응할 수 있다.
전기차는 저온 환경에서의 배터리 성능 감소 때문에 히트펌프 등 배터리 온도 유지 기술이 필수다. 그럼에도 불구하고 큰 폭의 주행거리 감소를 피할 수 없다.
나트륨 이온 배터리는 이런 점에서 비교적 자유로워, 도심형 전기차 보급에 큰 도움이 될 전망이다. 최근 현대차와 기아, 테슬라 등 주요 제조사들도 보급형 전기차 개발에 적극적이다.
이를 위해 LFP 배터리 개발 및 관련 기술에 투자를 아끼지 않고 있다. 나트륨 이온 배터리는 이런 행보에 플러스 요인이 될 것으로 기대된다. 앞으로 출시될 여러 신형 전기차에도 비슷한 형태의 배터리가 탑재될 수 있을까?
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