전기차 배터리 제조사, 더 저렴한 셀 소재 개발 경쟁

오늘날의 EV는 리튬, 코발트, 망간 및 고급 니켈을 필요로 하는 리튬 이온 배터리로 작동하며 가격이 급등했습니다.

미국과 유럽의 스타트업들은 풍부하고 저렴한 두 가지 재료인 나트륨과 황을 사용하여 중국의 배터리 지배력을 줄이고, 다가오는 공급 병목 현상을 완화하며, 전기 자동차 대량 시장으로 이어질 수 있는 새로운 배터리를 개발하기 위해 경쟁하고 있습니다.

오늘날의 EV는 리튬 이온 배터리로 작동하며 대부분 리튬, 코발트, 망간 및 고급 니켈로 만들어지며 가격이 급등했습니다.

서구 생산업체들은 아시아 경쟁업체들을 따라잡기 위해 고군분투하고 있으며, 자동차 제조업체들은 2010년 중반쯤 공급 병목 현상이 자동차 생산에 타격을 줄 것으로 예상하고 있습니다.

2025년 이후 출시될 미래의 EV는 현재의 리튬 이온 셀보다 최대 3분의 2 저렴할 수 있는 나트륨 이온 또는 리튬 황 배터리 셀로 전환될 수 있습니다.

그러나 그들의 약속은 베를린에 본사를 둔 Theion, 영국에 본사를 둔 Faradion, 미국의 Lyten과 같은 신생 기업의 전기화학 분야의 잠재적인 혁신에 달려 있습니다.

최신 배터리 화학에는 극복해야 할 문제가 있습니다. 나트륨 이온 배터리는 아직 충분한 에너지를 저장하지 못하는 반면, 황 배터리는 빠르게 부식되는 경향이 있고 오래 지속되지 않습니다.

그럼에도 불구하고 12개 이상의 신생 기업이 새로운 종류의 배터리를 개발하기 위해 수백만 달러의 투자와 정부 보조금을 유치했습니다.

현재 중국은 원자재 채굴과 정제를 포함해 배터리 생산을 장악하고 있다.

영국에 본사를 둔 컨설팅 회사인 Benchmark Mineral Intelligence는 중국이 현재 세계 코발트 정제 용량의 75%, 리튬 처리 용량의 59%를 보유하고 있다고 추정합니다.

지난해 인도 대기업인 Reliance에 인수되기 전 Innovate UK로부터 100만 달러 이상의 정부 보조금을 받은 영국 나트륨 이온 배터리 스타트업 Faradion의 CEO인 James Quinn은 "우리는 여전히 중국의 재료 공급망에 의존하고 있습니다"라고 말했습니다. 1억 1700만 달러에. "그것이 전 세계적으로 지정학적으로 미치는 영향을 살펴보면 에너지 안보, 경제 안보, 국가 안보에 대한 도전입니다."

아시아의 거대 배터리 기업들도 새로운 화학물질을 연구하고 있습니다. 중국 CATL은 2023년 나트륨이온전지 생산을 시작할 계획이라고 밝혔다. 한국 LG에너지솔루션은 2025년 리튬황전지 생산을 목표로 하고 있다.

EV 배터리에서 가장 비싼 요소는 음극으로, 배터리 셀 비용의 최대 3분의 1을 차지합니다.

오늘날 대부분의 EV 배터리는 니켈 코발트 망간(NCM) 또는 리튬 철 인산염(LFP)의 두 가지 유형의 음극 중 하나를 사용합니다.

NCM 음극은 더 많은 에너지를 저장할 수 있지만 값비싼 재료(니켈, 코발트)를 사용합니다. LFP 음극은 일반적으로 많은 에너지를 보유하지 않지만 더 풍부한 재료를 사용하기 때문에 더 안전하고 가격이 저렴한 경향이 있습니다.

니켈, 코발트 등 핵심 양극재 가격이 지난 2년간 급등했다.

그렇기 때문에 많은 기업들이 기술적 한계를 극복할 수 있다면 나트륨, 황과 같은 더 저렴하고 풍부한 물질을 대체할 수 있기를 희망하고 있습니다.

"나트륨 이온은 특히 중국, 인도, 아프리카, 남미 등 비용에 민감한 시장에서 고정식 보관 및 저가형 차량에 확실히 자리를 잡고 있습니다."라고 전 LG 화학 임원이었던 컨설턴트 Prabhakar Patil은 말합니다.

Patil은 "리튬 황의 도입 비용은 가장 낮을 가능성이 있음에도 불구하고 더 높을 가능성이 높기 때문에 가전 제품이 초기 응용 분야가 될 것"이라고 말했습니다.

미시간에 본사를 둔 Amandarry와 영국 스타트업 AMTE Power는 염화나트륨(기본적으로 식용 소금)을 주요 음극 성분으로 사용하여 나트륨 이온 배터리를 개발하고 있습니다. 가장 비싼 세 가지 배터리 재료인 리튬, 코발트, 니켈이 필요하지 않습니다.

배터리 화학을 테스트하기 위해 신생 기업에 생산 라인을 임대하는 정부 자금 지원 1억 3천만 파운드(1억 5300만 달러) 규모의 공장인 영국 배터리 산업화 센터(UK Battery Industrialistion Center)의 전무이사인 Jeff Pratt는 나트륨 이온 스타트업의 셀을 새로운 배터리 팩에 맞추려고 노력하고 있다고 말했습니다. 새롭고 더 나은 배터리를 개발하는 데 앞장서려는 영국의 희망에 "전략적으로 중요"하기 때문에 생산 일정이 꽉 찼습니다.