솔리드 스테이트 배터리는 전기 자동차 구도를 바꿀 것으로 예상되지만 유일한 답은 아닐 수도 있다

崔炫俊献

전기 자동차는 일반적으로 미래의 추세로 간주되지만, 충전, 배터리 무게, 안전성, 마일리지 등과 같은 많은 구매자들을 뒷걸음질치게 하는 몇 가지 문제가 여전히 존재하지만, 일부 회사들은 이미 일부 심지어 모든 문제를 해결하는 기술을 가지고 있다고 말한다.
특히 도요타는 배터리 개발의'돌파'로 고체 배터리의 크기와 비용이 절반으로 줄어들고 충전 시간이 10분을 넘지 않으면 전기차가 1200km의 항속거리를 달성할 수 있을 것이라고 밝힌 바 있다.유일한 문제는 도요타가 제시한 목표는 이르면 2027년에야 상용화된 고체전지 전기차가 출시되고 초기 생산능력이 높지 않다는 점이다.
앞서 스텔란티스, 현대, 폴크스바겐을 비롯한 자동차 회사들도 고체전지 연구에 종사하는 회사들과 협력했다. 이들 회사는 고체전지라는 기술이 배터리를 더 작고 가볍고 안전하게 하는 동시에 더 많은 전력을 공급해 산업 구도를 재창조할 수 있을 것으로 보고 있다.
그러나 솔리드 스테이트 배터리 기술도 자체 도전이 있으며, 이는 자동차 제조업체가 더 가볍고 저렴하며 충전이 빠른 전기 자동차를 구현 할 수있는 유일한 방법이 아닙니다.
장점과 단점
고체전지와 현재 전기차에 쓰이는 리튬이온전지의 주요 차이점은 전해질이라고 불리는 성분이다.리튬 이온 전지에서 전해질은 끈적끈적한 액체이다.고체 전지에서 전해질은 고체이다.고체전해질은 고체전지가 리튬이온전지보다 더 안전한 이유 중 하나다.액체 전해질 배터리가 파열되거나 뚫리면 전해액의 양쪽에서 액체가 스며들어 제어되지 않는 에너지 흐름을 초래한 뒤 화재가 발생할 수 있다.
이러한 모든 회사와 그들에게 투자하는 자동차 제조업체가 직면 한 주요 과제는 합리적인 가격의 전기 자동차를 만드는 데 필요한 배터리 수를 위해 이러한 첨단 배터리를 경제적으로 생산하는 방법입니다.이와 동시에 제조기술이 더욱 성숙된 전지기술과 경쟁해야 한다.
컨설팅 회사 P3 Group의 배터리 연구원 인 William Kephart는 솔리드 스테이트 배터리는 현재 매우 개방된 분야이며 현재 많은 신생 회사들이 다른 화학 조합을 연구하고 있으며 심지어 그들의 배터리의 물리적 구조도 약간 다르다고 말했다.급속 충전은 소비자의 핵심 요구 사항이며 솔리드 스테이트 배터리가 직면 한 주요 과제 중 하나입니다.
고체전지회사 Quantumscape는 그들의 고체전지는 이미 테스트를 거쳤으며 충전속도가 전형적인 리튬이온전지보다 훨씬 빠르다고 주장했다.
고체 전지는 더 많은 리튬을 함유하고 있기 때문에 더 비싸질 것이다.Kephart는 더 많은 자원이 발견되고 이용됨에 따라 리튬의 가격은 떨어질 것이지만 다른 배터리에 비해 솔리드 스테이트 배터리의 비용은 종종 더 높다고 덧붙였다.
Factorial이라는 회사는 솔리드 스테이트 배터리 기술이 기존 배터리보다 리튬을 더 적게 사용하므로 특히 생산량이 증가하는 상황에서 비용을 줄일 수 있다고 주장합니다.이 회사의 투자자는 Stellantis와 메르세데스를 포함합니다.
Quantumscape는 배터리 설계로 흑연을 제거하고 비용을 절감했으며 제조 과정에서 탄소 배출을 크게 줄였다고 주장합니다.
추가 옵션
그러나 이와 동시에 다른 일부 전지회사들도 기존의 기술을 더욱 좋아지게 할수 있는 전통적인 액체전해질전지를 개진하기 위해 노력하고있다.실리콘 수지를 첨가하여 배터리의 일부를 변경하는 것만으로도 상대적으로 낮은 비용으로 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.제너럴모터스 (GM) 가 투자한'OneD Battery Sciences'라는 회사가 제안한 것이다.
이 회사에 따르면 이 회사의 기술은 생산 과정을 대체로 그대로 유지하면서 배터리 성능을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 보인다.이는 배터리 제조업체와 자동차 제조업체의 번거로움과 비용이 줄어든다는 것을 의미합니다.
또 다른 회사들은 반고체전지를 연구하고 있다. 이 전지는 두 전지의 각 장점을 결합해 표준적인 전해질 기반 설계를 완전히 포기하지 않고 고체전지의 장점을 제공하고 있다.
GM의 대변인 인 Phil Lienert는 결국 모든 전기 자동차에 적용되는 배터리 기술이 결코 없을 수 있으며 배터리의 유형은 차량 및 특정 판매 시장과 일치 할 것이라고 생각합니다."당신이 우리처럼 방대하고 다양한 고객 라인업을 가지고 있을 때, 당신은 같은 기초 공정에서 공존할 수 있는 여러 가지 솔루션을 가지고 있어야 한다."