전고체 전지!! 전기 자동차용 이외의 분야로 개발 가속화, 파나소닉홀딩스는 드론용, MAXELL사는 산업기계용에 적용

[SMKIM]

대형 자동차 제조업체가 전기 자동차(EV) 이외의 분야로 전고체 전지 공급을 급히 서두르고 있는 중이며, 지금 전세계적으로 차세대 전고체 전지 개발에 박차를 가하고 있다.

고속 충전이 가능하고 안전, 긴수명 및 대용량도 기대하고 있으나, 모든 것을 실현하는 것은 용이하지 않는데, 오히려 대용량을 목표로 하지 않고, 전기 자동차용 이외의 용도로 확대함으로서, 원활하게 전고체 전지 개발을 진행하려고 하는 일본 제조사가 있어서 주목을 받고 있다.

위 사진과 같이 MAXELL사가 양산을 개시한 산업용 기계용의 소형 전고체 전지는 전류를 발생시키는 전해질에 액체가 아니고, 고체를 사용한다.

안정성이 높고 누액 방지가 필요없으므로, 자유롭게 설계가 가능하여, 현재 대부분을 차지하고 있는 리튬이온 배터리를 대신할 차세대 전지로 기대를 하고 있어서, 관련 제조사가 사활을 걸고 개발에 매진하고 있는 실정이다. 그 중에서도 파나소닉 홀딩스는 2023년 9월에 전기 자동차가 아니라 소형 드론 등을 대상으로 전고체 전지를 2020년대 후반에 실용화시킬 방침을 세웠다.

기존 리튬이온 배터리는 용량의 80%를 충전시키는데에 1시간 정도 소요되는데 반해, 전고체 전지는 3분으로 단축시킬수 있어서, 드론과 같은 산업기계 등에 적용할 경우, 작업성을 획기적으로 향상시킬수 있다.

파나소닉홀딩스의 테크놀러지본부의 마츠무라 주임연구원은 "우리기술로 지금 제작가능한 전고체전지는 드론이 요구하는 높은 출력과 고속충전에 중점을 두었다"고 한다.

대형 전지 제조사인 MAXELL사는 금년 6월에 산업기계용의 전고체 전지의 대량생산을 시작했는데, 크기는 100mm*100mm*4mm로 용량은 작지만, 105℃의 고온에도 사용이 가능하고, 수명이 10년 이상임을 자랑 삼고 있다.

지금껏 전지교환을 빈번하게 해왔던 것이 불필요하게 되어 현장에서 인력부족을 해소할 수 있어서, 향후 사회문제를 생각하면, 내열 및 긴수명이 대단히 중요한 점이다. 향후 2030년 경까지는 스마트폰과 중형 드론에도 대응 가능한 용량의 전고체 전지를 개발할 계획이다.

전고체 전지를 개발하는 立命館大生命科学部의 折笠有基教授는 「소형이어도 특성과 장점을 활용할 수 있는 분야라면, 사회적으로 실증이 가능하다. 파나소닉홀딩스 등의 기술자들은 연구개발하는 중에도 그것을 실감하였다」고 지적한다.

한편, 전기 자동차용에 필요한 대용량화는 개발에 난항을 격고 있으나, 도요타자동차와 出光興産이 2023년 10월에 전고체 전지로 기술제휴한다고 발표하였으며, 2027년~2028년의 실용화를 목표로 하고 있다.

立命館大生命科学部의 折笠有基教授는 「일본 자동차 제조사가 적극적인 자세를 취하고 있으므로, 2020년대 후반에는 어느정도 가능하지 않으까!」고 예측하고 있다.

産經新聞 2023년 11월 4일11/4(土) 16:57 配信/桑島浩任