중국은 이미 10GWh의 전고체 배터리 용량을 보유하고 있으며 중기적으로는 2025년경 128GWh 이상의 용량을 계획하고 있다고 CITIC 증권 애널리스트 연구 노트를 인용해 cnevpost가 2024년 1월 26일 보도했다. 불완전한 수치이지만 전고체 리튬 배터리는 액체 리튬 이온 배터리가 직면한 세 가지 주요 과제, 즉 이론적 상한에 가까운 에너지 밀도, 제한된 배터리 수명, 안전 문제를 해결할 것으로 예상했다.
연구팀은 전고체 배터리가 우선 고급 애플리케이션부터 점진적으로 사용될 것으로 예상하고, 비용이 낮아지면 더 많은 분야에 사용될 것으로 보고 있다고 이 매체는 전했다. 연구팀에 따르면 전고체 배터리는 항공우주, 의료, 일부 고급 신에너지차 등 가격 민감도가 낮고 안전 성능 요구 사항이 높은 분야에서 2023~2024년에 처음 사용될 예정이라고 한다.
2025년 이후에는 이러한 배터리가 에너지 저장, 드론, 가전제품 등의 분야에 적용되기 시작할 것이라고 CITIC증권은 예상했다. 2027년 이후에는 원가가 하락하면서 전고체 배터리가 전동화차, 에너지 저장 등 분야에 대규모로 적용되기 시작할 것이라고 내다봤다.
연구팀은 2025년과 2030년까지 전세계 전고체 배터리 보급률은 각각 약 1.7%, 8.4%에 달하고, 출하량은 각각 38GWh, 509GWh에 달할 것으로 전망했다. 전고체 배터리는 안전성이 강화되고 에너지 밀도가 높다는 장점이 있어 향후 고용량 이차전지 개발 방향에 부합한다고 연구진은 밝혔다.
과도기적 경로인 반고체 배터리는 이미 양산을 앞두고 있다고 연구진은 밝혔다. 연구팀에 따르면 반고체 배터리의 전해질은 고체-액체 하이브리드 형태를 채택해 기존 리튬이온 배터리 공급망과 중첩도가 높다고 한다. 반고체 리튬 배터리는 제조업체가 이미 발표한 계획에 따르면 훨씬 일찍 산업화되어 2024년부터 대량 탑재되기 시작할 것으로 예상했다. 전고체 배터리는 아직 해결해야 할 기술적인 문제가 많아, 대량 도입을 위해서는 원가 절감이 관건이다.
CITIC 증권에 따르면 현재 산화물 반고체 배터리와 황화물 반고체 배터리의 총 비용은 각각 Wh당 약 0.76위안(0.106달러), Wh당 0.86위안으로 액체 리튬이온 배터리보다 상당히 높다. 지속적인 비용 절감을 위해서는 R&D 투자와 규모 효과가 필요하다고 팀은 지적했다.
액체 배터리는 최소 20년의 수명 주기를 가지며, 고체 배터리가 50%의 시장 점유율에 도달하려면 최소 20~30년이 걸릴 것이라는 전망이 있다.
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