에너지 전쟁은 바로 에너지 밀도를 누가 다루냐 입니다.

에너지 전쟁은 바로 에너지 밀도를 누가 다루냐입니다.

목차

전기자동차 : 미래는 에너지 저장 기술입니다.

대한민국의 전기자동차 시장은 변화하고 있습니다. 저희는 현대 자동차의 1차 부품사에 PLM 시스템을 공급하고 있습니다. 전기자동차 시장에 대한 현장 경험을 토대로 공장 접근 방식은 점점 복잡하고 정교해지고 있습니다.

 

현대모비스는 전기차 시장의 변화에 적극적으로 대응하기 위해 첨단 IT 솔루션인 PLM 시스템을 도입하고 협력사의 기술력을 확보하기 위해 기술심사를 진행하고 있습니다. 또한, R&D 경쟁력을 키우기 위해 지속적으로 공급사를 관리하고 모집하고 있습니다.

 

전기자동차 : 에너지 밀도를 잡아라!

오늘의 주제는 지난번에 언급한 배터리와 관련된 에너지 밀도입니다. 

가솔린과 디젤 엔진에서 전기모터 시장으로의 변화에 가장 민감한 키워드는 바로 에너지 밀도입니다. 

과거에 로버트 앤터슨의 전기자동차가 실패한 이유는 지난번에 언급한 이야기에 설명되어 있습니다.

2023.07.21 - [나의 소소한 일상 이야기/자동차 이야기] - K 배터리이야기 서막 : 최초의 전기자동차는 1884년에 만들어졌다?

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전기자동차 : 에너지 밀도를 잡아라!

오늘의 주제는 지난번에 언급한 배터리와 관련된 에너지 밀도입니다.

가솔린과 디젤 엔진에서 전기모터 시장으로의 변화에 가장 민감한 키워드는 바로 에너지 밀도입니다.

과거에 로버트 앤터슨의 전기자동차가 실패한 이유는 지난번에 언급한 이야기에 설명되어 있습니다.

 

 

왜 전기차는 200년만에 다시 주목을 받았을까?

 

왜 전기차가 다시 주목받고 있는지 궁금하시죠? 기술의 급격한 발전과 함께 환경 문제가 점점 중요시 여겨지고 있기 때문입니다. 시간이 흐를수록, 지구에 대한 인류의 경제적 성장이 심각한 부담을 주었습니다. 특히 21세기에 우리가 겪고 있는 기후 변화로 인해 그 부담은 더욱 커지고 있습니다.

환경 파괴는 인간이 개발한 기술로 인해 가속화되고 있습니다. 이전의 전통적인 에너지 생산 방식을 고집한다면, 미래 지구는 더욱 악화될 것입니다.

위험에 대한 우려로 우리는 태양열과 같은 재생 가능한 에너지를 사용하는 전기차를 점점 더 많이 볼 수 있게 될 것입니다.

현대의 기술 발전으로 인해 전기차는 저마다 강력하고 효율적인 성능을 갖추며 인기를 끌고 있습니다. 기업들은 아래의 목표를 달성하기 위해 노력하고 있습니다.

 

이름	명칭	내용
ESS	Energy Storage System	에너지 저장기술력은 곧 국가 경쟁력의 미래가 될 것 입니다.
ESG	Enviroment , Social , Governence	환경, 사회 및 지배 구조를 통해 모든 영역을 개선합니다.

환경을 생각해야 미래가 영원하다!

환경을 우선시하는 관점에서 인류는 에너지 저장 기술을 신속히 개발해야 한다고 생각합니다. 앞으로의 미래 산업에서 에너지 밀도 기술이 핵심적인 역할을 할 것으로 예상됩니다. 현재 테슬라의 ESS 저장장치 기술로 멀지 않은 미래에 가정은 자체 생산한 에너지를 전기 자동차나 가정용으로 사용하고 판매하기도 할 수 있는 시스템을 개발 및 공급할 것이며, 또한 루시드 모터스도 ESS 저장장치에 대한 혁신적인 연구를 진행하고 있습니다. 이처럼 자가발전을 통한 에너지 관리와 공급 기술은 앞으로 큰 발전을 이루며 미래를 주도할 핵심 산업으로 성장할 것으로 기대됩니다.

 

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핵심산업에서 에니지 밀도를 다루는 자가 미래를 이끌 것입니다.

지난날까지 대한민국 주식시장은 2차 전지 관련 주식으로 소란스러웠습니다. 그러나 현재의 배터리 기술은 화석 연료에서 추출한 석유 제품에 크게 의존하며, 제한된 에너지 밀도와 낮은 작동 온도와 같은 문제를 안고 있습니다. 따라서 미래 전기자동차의 수요를 충족시키기 위해 낮은 온도에서 작동할 수 있는 고밀도 배터리의 핵심 기술 개발이 필요합니다. 이 분야에서 혁신을 이끄는 기업은 수년간 업계를 선도할 것입니다. 2차 전지의 핵심 양극제에 대한 개발과 관심은 사라지지 않고, 그 분야를 새롭게 개척하는 획기적인 혁신이 이루어질 것이며, 에너지 밀도 기술의 핵심 중요한 분야가 될 것입니다. 현대의 배터리 기술이 새로운 에너지 솔루션을 공급하고 있습니다. 미래를 위해 환경을 바꾸는 일에 참여하는 것은 큰 기회이며 전기자동차에 나타난 에너지 밀도 기술학은 미래 인류의 생활에 기여할 것입니다.

배터리 에너지 밀도를 보유한 기업들의 현황

먼저, 테슬라는 배터리 에너지 밀도 기술의 선두주자로 알려져 있습니다. 테슬라의 배터리는 강력한 에너지 밀도를 보여주며, 이는 그들의 전기자동차가 높은 효율성과 장거리 주행 능력을 갖출 수 있게 합니다.

두 번째로, LG화학이 있습니다. 이 기업은 폭발적인 성장을 이룬 전기차 시장에서 선도적인 역할을 하고 있습니다. LG화학은 높은 에너지 밀도와 장거리 주행 성능을 가진 배터리를 개발하고 있어, 전 세계에서 가장 큰 배터리 제조업체 중 하나로 자리 잡았습니다.

LG화학은 배터리 에너지 밀도를 높이기 위해 다양한 기술적 혁신을 추구하고 있습니다. 우선, 이 회사는 고성능 원소인 니켈(Ni)의 비율을 높이는 기술을 이용하여 에너지 밀도를 향상하고 있습니다. 니켈의 함량이 높아짐에 따라 배터리의 에너지 밀도가 증가하여 한 번의 충전으로 더 먼 거리를 달릴 수 있게 됩니다.

NCM과 하이니켈 배터리의 이해

NCM은 '니켈(Nickel)', '코발트(Cobalt)', '망간(Manganese)'의 합성 약어로, 배터리 원료의 주 성분입니다. 이 성분들은 각각 배터리의 성능, 안정성, 및 수명을 결정짓는 역할을 담당하며, 이들의 비율이 배터리 성능에 큰 영향을 미칩니다.

하이니켈 배터리는 이름에서 알 수 있듯이, 배터리 성분 중 니켈의 비율을 높인 것을 의미합니다. 이는 NCM 배터리에서 니켈의 비율을 증가시켜 배터리의 에너지 밀도를 획기적으로 높이는 기술로, 니켈의 함량 증가는 단일 배터리의 용량을 늘리고 한 번의 충전으로 더 멀리 갈 수 있게 합니다. 하지만, 니켈의 비율이 높아질수록 배터리의 안정성은 저하되므로, 기술적인 도전이 요구됩니다. 이를 해결하기 위해, 여러 기업들은 니켈의 비율을 높이면서도 안정성을 유지할 수 있는 기술을 개발하는 데 집중하고 있습니다.

전해질에 대한 이해

전해질은 배터리의 핵심 구성요소 중 하나입니다. 전해질은 양극과 음극 사이에서 이온을 이동시키는 매개체 역할을 합니다. 이 이온의 이동은 배터리가 에너지를 저장하고 방출하는 과정에서 중요한 역할을 합니다. 따라서 전해질의 효율성은 배터리의 성능, 특히 에너지 밀도에 큰 영향을 미칩니다.

전해질의 종류에 따라 배터리의 성능과 안정성이 달라집니다. 현재 가장 널리 사용되는 전해질은 액체형입니다. 액체형 전해질은 일반적으로 좋은 이온 전도도를 가지지만, 고온에서의 안정성 문제를 안고 있습니다. 이를 해결하기 위해 고체형 전해질의 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 고체형 전해질은 액체형에 비해 뛰어난 안정성을 가지지만, 이온 전도도가 상대적으로 낮은 문제점이 있습니다. 이 문제를 극복하기 위해 다양한 연구가 계속 이루어지고 있습니다.

액체 전해질에서 고체 전해질로 기술 개발이 이뤄질 경우의 장단점

배터리 기술이 액체 전해질에서 고체 전해질로 발전하면서 많은 장점이 도출되지만, 동시에 여러 단점도 뚜렷이 나타납니다.

장점으로는 먼저, 고체 전해질은 액체 전해질보다 훨씬 높은 안정성을 가지고 있습니다. 이로 인해 배터리가 과열되거나 동작 중 문제가 발생할 가능성이 크게 줄어듭니다. 또한, 고체 전해질은 배터리의 에너지 밀도를 높일 수 있는 가능성을 제공합니다. 이는 전기차의 주행 거리를 확장하고, 사용자가 한 번에 더 많은 에너지를 저장할 수 있게 함으로써 전기차의 실용성을 높일 수 있습니다.

그러나, 액체 전해질에서 고체 전해질로 기술이 발전함에 따라 몇 가지 단점도 있습니다. 가장 중요한 단점은 고체 전해질의 이온 전도도가 액체 전해질에 비해 상대적으로 낮다는 것입니다. 이는 전기차의 충전 시간을 늘리고, 이로 인해 전기차의 효율성이 줄어들 수 있다는 뜻입니다. 이외에도, 고체 전해질의 제조 공정은 복잡하고 비용이 많이 들어, 이는 배터리 가격을 높일 가능성이 있습니다. 이러한 이유로, 고체 전해질로의 전환은 여전히 많은 연구와 개발이 필요한 분야입니다.

삼성SDI 자료

하이니켈 NCM과 전해질 개발에 주력하는 기업들

현재 전 세계적으로 여러 기업들이 NCM 하이니켈 배터리와 전해질 개발에 주력하고 있습니다. 그중에서도 특히 주목할 만한 기업들이 있습니다.

테슬라는 배터리 시장에서 독보적인 선두주자로, 그들의 선택이 배터리 산업 전체의 트렌드를 좌우하는 큰 영향을 가집니다. 최근 테슬라는 중국의 배터리 제조사인 컨템포러리 아페르텍스 테크놀로지(CATL)와 협력하여 그들의 새로운 차량에 CATL의 배터리를 사용하는 결정을 내렸습니다.

CATL의 배터리는 뛰어난 에너지 밀도와 경제성으로 알려져 있습니다. 이 회사는 특히 '리튬 철인산 배터리'로 유명하며, 이 배터리는 니켈, 코발트를 사용하지 않아 원재료 비용을 크게 줄일 수 있다는 장점이 있습니다. 이처럼, CATL의 배터리는 경제적인 가격으로 높은 성능을 제공하며, 테슬라의 차량을 더욱 접근하기 쉬운 가격으로 만들어준다는 이점이 있습니다.

또한, CATL의 배터리는 각 사이클마다 전기를 충전하고 방전하는 과정에서 발생하는 에너지 손실률이 매우 적다는 특징이 있습니다. 이로 인해, 테슬라의 차량은 한 번 충전으로 더 큰 거리를 달릴 수 있게 됩니다.

결론적으로, 테슬라가 CATL의 배터리를 선택한 것은 이 배터리의 뛰어난 성능, 경제성, 그리고 에너지 효율성 때문인 것으로 보입니다. 이러한 결정은 테슬라의 전기차가 더 넓은 고객층에게 접근할 수 있게 해 주며, 전기차 시장 전반의 경쟁력을 높이는데 기여하게 될 것입니다.

테슬라가 LG화학의 배터리를 선택하지 않은 이유는 명확하지 않습니다. 여러 요인이 작용했을 가능성이 있습니다. 먼저, LG화학의 배터리 비용이 테슬라의 예산에 적합하지 않았을 수 있습니다. 둘째, 테슬라는 이미 컨템포러리 아페르텍스 테크놀로지(CATL)와의 협력을 통해 뛰어난 성능의 배터리를 공급받고 있습니다. 셋째, 테슬라는 자체적으로 배터리 개발에 집중하고 있어, 외부 공급 업체에 의존하기보다는 자체 기술을 강화하려는 의도가 있었을 수 있습니다. 이러한 이유로 인해 테슬라는 LG화학의 배터리를 선택하지 않았을 수 있습니다. 그러나 이는 추측에 불과하며, 테슬라의 실제 결정 과정에 대한 자세한 정보는 공개되지 않았습니다.

그래서 한국은? 대표 기술력업체인.... LG 화학의 배터리 기술의 미래

LG화학은 글로벌 배터리 시장에서 이미 선도적인 위치를 차지하고 있습니다. 고성능과 고효율의 배터리를 제공함으로써, 그들은 전기차 시장에서 강력한 경쟁력을 보유하고 있습니다.

LG화학은 끊임없는 연구와 개발을 통해 배터리 성능을 향상시키고 있습니다. 특히 그들은 니켈 함량을 높이는 기술을 개발하여 배터리의 에너지 밀도를 향상시키는 데 성공했습니다. 이 기술은 한 번의 충전으로 더 먼 거리를 달릴 수 있게 하는 데 큰 도움이 되었습니다.

또한, LG화학은 배터리의 안정성과 수명을 높이는 데에도 주력하고 있습니다. 이를 위해 그들은 배터리의 내부 구조를 최적화하고, 고성능 원소를 배터리에 효과적으로 통합하는 새로운 방법을 연구하고 있습니다.

더불어 LG화학은 전해질의 개발에도 주력하고 있습니다. 그들은 이온 전도도를 높이고 안정성을 향상시키는 최적의 전해질 구성을 찾기 위한 연구를 지속하고 있습니다.

앞으로 LG화학은 이러한 연구와 개발을 계속해 나가면서 더욱 향상된 배터리를 제공할 것입니다. 특히 그들은 배터리의 에너지 밀도를 더욱 높이고, 안정성과 수명을 최적화하는 데 초점을 맞추어 미래의 배터리 기술을 이끌어 나갈 것입니다. LG화학의 끊임없는 노력은 그들의 배터리 기술이 세계 최고 수준을 유지하고, 이를 통해 전기차 시장에서 지속적으로 선두를 유지할 것이라는 확신을 줍니다.

전 세계적으로 뛰어난 웃는 K-배터리, 하반기에 웃음 소리가 더욱커진다

https://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2023072723104530515&type=1

웃는 K배터리, 하반기 웃음 커진다 - 머니투데이

삼성 SDI와 LG 화학은 각각 전 세계적으로 뛰어난 배터리 기술을 보유하고 있는 기업입니다. 두 기업 모두 높은 에너지 밀도와 훌륭한 안정성을 가진 배터리를 개발하고 있지만, 그들의 접근 방식과 기술 전략에서는 몇 가지 차이점이 있습니다.

삼성 SDI는 배터리의 에너지 밀도를 향상시키는 데 주력하고 있습니다. 이 회사는 고성능의 원소를 배터리에 통합하는 독특한 방법을 연구하고 있으며, 이를 통해 한 번의 충전으로 더 먼 거리를 달릴 수 있는 배터리를 개발하고 있습니다. 또한, 삼성 SDI는 배터리의 안정성을 높이는 데에도 끊임없는 노력을 기울이고 있습니다. 이를 위해 그들은 배터리의 내부 구조와 소재를 최적화하는 고도의 연구를 진행하고 있습니다.

반면에, LG 화학은 전해질의 개발에 주력하고 있습니다. LG 화학은 이온 전도도를 높이고 안정성을 강화하는 새로운 방법을 연구하고 있습니다. 이런 노력을 통해 LG 화학은 배터리의 성능을 효과적으로 향상시키고 있습니다. 또한, LG 화학은 니켈 함량을 높이는 기술을 개발하여 배터리의 에너지 밀도를 향상시키는 데에도 성공하였습니다.

결론적으로, 삼성 SDI와 LG 화학은 각각 고유의 전략과 기술력을 활용하여 배터리 기술을 발전시키고 있습니다. 이들 기업의 노력은 전기차의 성능 향상과 환경 보호에 큰 이반을 끼쳐 전 세계 배터리 시장에 중요한 영향을 미치고 있습니다.

 

해외 기업 파나소닉(Panasonic)은 어때요? 파나소닉 배터리의 기술력

몇년전만해도 파나소닉의 배터리에 대한 기사가 많이 쏟아졌습니다. 아래는 머니투데이 기사입니다.

https://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2020082015123150999

파나소닉의 대반격…전세계 배터리 업체 "증설만이 살 길" - 머니투데이

 

전 세계적으로 배터리 기술에서 독보적인 위치를 차지하고 있는 기업 중 하나입니다. 이 회사는 현재 리튬 이온 배터리를 중심으로 다양한 종류의 배터리를 개발하고 있으며, 특히 전기차를 위한 배터리 개발에 주력하고 있습니다.

파나소닉의 배터리는 뛰어난 안정성과 고효율성을 자랑합니다. 이 회사는 배터리의 에너지 밀도를 높이는 동시에 안정성을 유지하는 기술을 개발하여, 한 번의 충전으로 더 긴 거리를 달릴 수 있는 전기차의 제조에 기여하고 있습니다.

또한, 파나소닉은 배터리의 수명을 연장하는 기술에도 주력하고 있습니다. 이를 위해 파나소닉은 배터리의 소재 개발과 내부 구조 최적화에 집중하며, 이를 통해 배터리의 수명을 연장하고, 전기차의 가치를 더욱 높이고 있습니다.

파나소닉은 배터리 기술 개발을 위해 전 세계적으로 알려진 자동차 제조사인 테슬라와 파트너십을 맺고 있습니다. 이들은 함께 배터리 팩의 개발과 생산을 진행하며, 테슬라의 전기차가 더욱 높은 성능과 효율성을 달성할 수 있도록 지원하고 있습니다. 이러한 협력을 통해 파나소닉은 그들의 배터리 기술이 전기차 시장에서 결정적인 역할을 하고 있다는 사실을 입증하였습니다.

앞으로도 파나소닉은 배터리 기술 개발에 계속 투자할 것이며, 그들의 노력은 전기차 시장의 성장과 발전에 기여할 것입니다.

갑툭튀 빈페스트 : 베트남 VinFast의 배터리 기술력

VinFast는 베트남의 첫 자동차 제조사로서, 그들의 전기차 개발에 집중하며 전세계적인 주목을 받고 있습니다. VinFast는 그들의 전기차에 내장된 배터리 시스템의 효율성과 성능을 향상시키기 위해 새롭고 혁신적인 방법을 연구하고 있습니다.

VinFast의 배터리는 높은 에너지 밀도와 뛰어난 안정성을 자랑합니다. 이 회사는 배터리의 에너지 밀도를 높이는 동시에 안전성을 유지하는 기술을 개발하여, 한 번의 충전으로 더 긴 거리를 달릴 수 있는 전기차의 제조에 중요한 기여를 하고 있습니다.

또한, VinFast는 배터리의 수명을 연장하는 기술에도 주력하고 있습니다. 이를 위해 VinFast는 배터리의 소재 개발과 내부 구조 최적화에 집중하며, 이를 통해 배터리의 수명을 연장하고, 전기차의 가치를 더욱 높이고 있습니다.

앞으로도 VinFast는 배터리 기술 개발에 계속 투자할 것이며, 그들의 노력은 전기차 시장의 성장과 발전에 기여할 것입니다. 그들의 끊임없는 연구와 개발을 통해, VinFast는 자동차 시장에서 중요한 역할을 하는 배터리 기술을 선도하고 있음을 보여주고 있습니다.

 

총평하자면, 배터리 기술의 핵심은 에너지 밀도입니다. 에너지 밀도는 한 번의 충전으로 차량이 주행할 수 있는 거리를 결정함으로써 전기자동차의 경쟁력을 크게 좌우합니다. 이러한 기준에서 볼 때, LG화학, 삼성 SDI, 파나소닉, VinFast 등의 기업들은 각자의 전략을 통해 배터리의 에너지 밀도를 높이는 데 성공하며 전 세계 배터리 시장에서 각자의 위치를 확립하고 있습니다. 

특히 대한민국의 LG화학과 삼성 SDI는 그들의 뛰어난 기술력과 끊임없는 연구 개발을 통해 세계적인 배터리 기술을 선도하고 있습니다. 이들의 노력은 국내 자동차 산업의 발전뿐 아니라, 우리나라의 미래에도 큰 영향을 미칠 것입니다.

그리하여, 높은 에너지 밀도를 가진 배터리는 전기자동차의 성능 향상뿐만 아니라 환경 보호에도 기여하게 됩니다. 따라서 기업들은 성능과 안정성, 그리고 지속 가능성을 균형 있게 추구해야 할 것입니다.

전기자동차  배터리 기술이 앞으로도 자동차 산업에서 중요한 역할을 계속할 것임은 분명합니다. 앞으로 이러한 기업들이 배터리의 개선과 발전을 위해 어떻게 계속 노력할지 지켜보는 것은 흥미로울 것입니다

 

긴글 읽어주셔서 감사합니다.

P.S 제가 과학자는 아니지만, 에너지 양을 고려할 때 에너지 밀도를 효과적으로 다루고 관리하는 것이 전기자동차 배터리의 기술력에 영향을 미친다고 생각합니다. 결국 에너지의 양은 배터리의 부피와 관련이 있으며, 전기차의 무게와 가격을 고려하여 줄여야 한다는 것은 필연적입니다. 또한, 에너지 밀도 기술의 발전에 따라 대한민국의 전기자동차 산업은 크게 변화할 것이라 믿습니다. 많은 국가와 경쟁하는 K-배터리 기업의 탁월한 성장을 기원합니다.