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2024-11-22 (금)

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도시바, 코발트 프리 5V급 리튬 이온 배터리 개발

도시바에서 코발트 사용을 배제한 코발트 프리 5V급 리튬이온 배터리를 개발했다. 리튬 이온 배터리는 휴대폰, 노트북 등의 다양한 전자기기의 저원으로 널리 사용되고 있다. 전기차에도 사용되면서 리튬 이온 배터리 시장은 꾸준하게 성장을 하고 있다. 최근에는 코발트 프리 배터리, 실리콘 음극 배터리, 고속 충전 배터리 등 새로운 기술이 개발되고 있다. 폴란드 매체 메디아24(M'edia24)에 따르면 도시바가 코발트 프리 5V(볼트)급 리튬 이온 배터리를 최근 개발했다. 이 배터리는 코발트와 니켈이 함유되지 않아 희귀 금속에 대한 의존도를 줄이고 비용을 절감할 수 있다. 또한, 5분 만에 80%까지 충전할 수 있는 고속 충전 성능을 갖추고 있다. 코발트는 고성능 배터리 제작에 필수적이지만 채굴 과정에서 환경적, 윤리적 문제가 발생할 수 있다. 코발트 프리 배터리는 이러한 문제를 해결하기 위해 개발됐다. 도시바에서 개발한 배터리는 5볼트급 고전압을 제공해 기존 배터리보다 더 높은 에너지 밀도와 효율성을 달성할 수 있다. 이는 장거리 주행이 필요한 전기차나 고성능을 요구하는 전자 기기에 유리하다. 도시바의 새로운 리튬 이온 배터리는 음극에 코발트가 없는 니켈 환원 물질을 사용한다. 기존의 리튬 이온 배터리에서 음극에 코발트가 사용되는 이유는 코발트가 음극을 안정화하고 전압을 높이는 역할을 하기 때문이다. 하지만 코발트는 희귀 금속이며 가격이 비싼 편이다. 도시바는 음극 표면에 전해액과 반응을 억제하는 기술과 부극 표면에서 용출 이온을 무해화하는 기술을 개발하여 일반적으로 사용되는 전해액에서 가스 발생을 억제했다. 이를 통해 코발트 없이도 안정적인 고전압 배터리를 만들 수 있었다. 도시바는 1.5Ah급의 라미네이트형 배터리 프로토타입을 제작하여 성능을 테스트한 결과 이 배터리는 3V 이상의 고전압, 5분간 80% 급속 충전 성능, 그리고 6000회 이상의 충전·방전을 반복해도 초기 상태에 비해 80% 이상의 용량을 유지하는 내구성을 입증했다. 도시바는 새로 개발된 리튬 이온 배터리를 2028년 실용화하는 것을 목표로 하고 있다. 전동 공구나 산업 기기 등 소형으로 고전압을 필요로 하는 용도부터 장차 자동차용 배터리까지 다양한 분야에 적용할 계획이다. 한국, 코발트 프리 배터리 개발 박차 한국에서도 코발트 프리 배터리 개발에 박차를 가하고 있다. 삼성SDI는 니켈·망간·코발트(NMC) 배터리에서 코발트 함량을 50%까지 낮춘 'NCM523' 배터리를 개발했다. 이 배터리는 기존 NMC 배터리 대비 코발트 사용량을 30% 줄일 수 있다. LG에너지솔루션은 코발트 함량을 10% 이하로 줄인 'NCM811' 배터리를 개발하고 있다. 이 배터리는 기존 NMC 배터리 대비 코발트 사용량을 90% 줄일 수 있다. SK이노베이션은 코발트 없이 니켈과 망간만을 사용한 'NMx' 배터리를 개발 중이다. 이 배터리는 코발트 사용량을 100% 없앨 수 있다. 이번 도시바의 코발트 프리 배터리 개발은 리튬 이온 배터리의 성능과 지속 가능성을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다. 희귀 금속에 대한 의존도를 줄이고 고속 충전 성능을 향상시킴으로써 전기차 등 친환경 자동차의 보급을 촉진할 수 있을 것으로 보인다.
- 산업
2023-12-13
LG엔솔-GM 합작 스프링힐 공장, 첫 번째 얼티엄 배터리 셀 생산 시작

미국 테네시주 스프링 힐에 위치한 LG에너지솔루션(LG Energy Solution)과 제너럴 모터스(GM)의 얼티엄 배터리 셀(Ultium battery cell) 공장이 중요한 이정표를 달성했다. 미국 자동차 전문 매체 지엠 오소리티(GM Authority)는 12일(현지시간) GM과 LG엔솔이 스프링힐 공장에서 배터리 기술 발전의 초석이 될 첫 번째 얼티엄 배터리 셀 배치를 생산했다고 발표했다. 이번 성과는 얼티움 셀(Ultium Cells LLC)의 링크드인(LinkedIn) 게시물을 통해 공개됐다. 2021년 말 착공 이후 건설이 다소 지연되어 2024년 초에 완공될 것으로 예상되는 이 시설은 배터리 셀 생산을 점진적으로 향상시킬 계획이다. '얼티엄 배터리 셀'은 GM과 LG에너지솔루션이 합작 개발한 차세대 전기차용 배터리 기술이다. 이 배터리 셀은 GM의 전기차 전략의 핵심 요소 중 하나로, 여러 가지 면에서 혁신적인 특징을 가지고 있다. 얼티엄 배터리는 모듈식으로 설계되어 다양한 크기와 형태의 전기차에 적용할 수 있다. 이로 인해 GM은 소형 자동차부터 대형 트럭에 이르기까지 다양한 차종에 이 배터리 시스템을 통합할 수 있다. 또한 얼티엄 배터리는 높은 에너지 밀도를 자랑한다. 한 번 충전으로 더 전기차의 긴 주행 거리를 제공하며, 전체적인 차량의 효율성을 향상시킨다. 아울러 제조 비용을 낮추는 것을 목표로 하여, 전기차의 가격을 저렴하게 만들 수 있다. 이는 전기차의 대중화에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 참고로 오하이오주 워렌의 얼티엄 셀 공장은 2022년 9월부터 가동 중이며, 미시간주 랜싱 공장은 2023년 3월에 철골 구조물을 완공했다. 이러한 발전은 얼티엄의 배터리 생산 역량이 빠르게 성장하고 있음을 보여준다. 한편, 2023년 10월 전미자동차노조(UAW) 파업 이후 스프링 힐을 포함한 모든 얼티엄 셀 공장이 UAW 계약에 통합됐다. 이러한 통합은 제너럴 모터스와 LG에너지솔루션이 운영하는 합작 공장의 특성을 고려할 때 특히 주목할 만하다. 스프링 힐 시설을 중심으로 2023년 10월에 발표된 UAW와의 사전 합의에 따르면 다양한 직군의 초임이 인상될 예정이다. 생산 운영자 및 품질 검사관은 시간당 20달러, 작업반장은 시간당 22달러, 공정 유지보수 기술자는 시간당 27~35달러로 인상되었다. 시설 유지보수 기술자는 시간당 29~36달러의 임금을 받을 수 있으며, 각 직군의 정확한 금액은 경력 수준에 따라 달라질 수 있다. 또한 이 공장은 2023년 말까지 1700명의 고용을 목표로 300명의 인력을 확충할 예정이다. 이러한 확장은 지역 경제를 강화할 뿐만 아니라 GM 비즈니스 전략의 광범위한 맥락에서 스프링힐 공장의 전략적 중요성을 강화할 것이라고 GM 오소리티는 전했다.
- 산업
2023-12-13
전기차 K-배터리 3사, 글로벌 점유율 50% 돌파 임박

올해 1~10월까지 중국을 제외하고 판매된 글로벌 전기차(EV, PHEV, HEV)에 탑재된 배터리 총 사용량이 약 254.5GWh에 달하는 것으로 조사됐다. 이는 전년 동기 대비 무려 52.8% 성장한 것이다. 11일(현지시간) 에너지 전문 시장조사업체 SNE리서치에 따르면, LG에너지솔루션‧삼성SDI‧SK온 등 K-배터리 3사 모두 탑 5에 안착했다. 이 가운데 가장 큰 성장률을 보인 곳은 LG에너지솔루션이다. LG엔솔은 전년 동기 대비 47.0%(70.5GWh) 성장하며 1위를 유지했다. SK온은 14.2%(27.7GWh), 삼성SDI는 43.6%(25.0GWh) 성장률로 각각 4위와 5위를 기록했다. 중국의 CATL은 94.3%(70.3GWh)의 성장률로 고성장세를 지속하며 시장 점유율을 빠르게 확대하고 있는 상황이다. 국내 전기차 배터리 3사의 시장 점유율은 전년 동기 대비 5.4%포인트 하락한 48.4%를 기록했다. 그러나 배터리 사용량은 성장세를 나타냈다. SNE리서치는 "국내 3사의 성장세는 각 사의 배터리를 탑재한 모델들의 판매 호조가 주요인으로 작용했다"고 분석했다. LG엔솔‧SK온‧삼성SDI...점유율 50% 육박 삼성SDI의 배터리를 탑재하는 BMW i4/i7, 아우디 Q8 e-Tron이 판매량 증가세를 보였고, 그 외 상업용 전기차를 생산하는 리비안 R1T/R1S/EDV, 피아트500이 준수한 판매량을 기록하면서 성장세를 이어갔다. 특히, 프리미엄 전기차 배터리 시장을 공략한 삼성SDI는 고부가 배터리 P5(니켈 함량이 88% 이상)의 비중 확대로 안정적인 수요와 높은 수익성을 통해 최근 전기차 시장의 성장률 둔화 우려에 의한 업황에서 안정적인 실적을 유지할 것으로 보인다. SK온은 현대차의 아이오닉 5, 기아 EV6, 메르세데스 EQA/B, 포드 F-150 라이트닝의 견조한 판매량으로 인해 성장세를 기록했다. 최근 SK온은 시장에서 수요가 높은 각형, LFP(리튬‧인산‧철) 배터리 개발을 상당 수준 완료한 것으로 알려져 추후 북미 지역을 중심으로 시장 점유율을 확대할 것으로 전망된다. LG에너지솔루션은 테슬라 모델 3/Y, 폭스바겐 ID. 시리즈, 포드 머스탱 마하-E(Mach-E) 등 유럽과 북미에서 높은 인기를 보이는 차량들의 판매 호조가 이어져 국내 3사 중 가장 높은 성장률을 기록했다. 테슬라, 포드, GM 등의 완성차 OEM들이 LFP 배터리 탑재 비중을 확대하고 있고 전기차 수요 둔화 우려에 따라 불확실성이 높은 상황이지만, GM의 블레이저 전기자동차(EV)와 같은 얼티엄 플랫폼이 적용된 신모델의 출시가 잇따라 예정된 가운데 향후 합작법인인 얼티엄셀즈의 배터리 사용량 확대로 불확실성을 해소할 것으로 분석된다. 파나소닉, 테슬라 모델 Y가 견인 일본의 파나소닉은 올해 배터리 사용량 37.1GWh를 기록하며 전년 동기 대비 31.7% 성장했다. 파나소닉은 테슬라의 주 배터리 공급사 중 하나로 북미 시장의 테슬라에 탑재된 배터리 사용량이 대부분을 차지했다. 테슬라 모델 3은 부분변경 모델이 본격적인 판매를 앞두고 있어 잠시 판매량이 주춤했으나, 전년 동기 대비 판매량 증가를 보인 테슬라 모델 Y가 파나소닉의 성장세를 견인했다. CATL을 비롯한 몇몇 중국 업체들은 중국 내수 시장에서의 성장률보다 非중국 시장에서 높은 성장률을 보이며 글로벌 시장 점유율을 빠르게 확대하고 있다. CATL의 배터리는 테슬라 모델 3/Y(중국산 유럽, 북미, 아시아 수출 물량)를 비롯해 BMW, MG, 메르세데스, 볼보 등 메이저 완성차 OEM 차량에 탑재되고 있다. 최근 현대의 신형 코나와 기아 레이 전기차 모델에도 CATL의 배터리가 장착되어 국내 시장 또한 중국 업체의 영향력이 점차 확대되고 있는 모습이다. 최근 전세계 전기차 시장 성장 둔화 우려가 수면위로 떠오르면서 전기차 배터리 시장의 수요 하락에 대한 우려 또한 심화되고 있다. 시장 성장 둔화 요인으로 전세계 경기 불황과 고금리 현상 지속, 얼리어답터의 초기 구매 수요 완결, 주요 국가의 보조금 축소 및 폐지가 주요 원인으로 꼽힌다. 하지만 이와 같은 일시적인 성장 둔화 요인은 리튬과 같은 광물 가격 하락에 의해 배터리 가격 및 전기차 가격이 안정되며 순차적으로 해소될 전망이다.
- 산업
2023-12-12
중국 CATL, 전세계 배터리 시장 35% 점유⋯1년 만에 51.1% 급성장

전 세계 전기차 시장 성장 둔화 우려에도 불구하고 글로벌 배터리 사용량이 증가한 것으로 나타났다. 특히, 중국 CATL은 광저우 자동차, 테슬라 등의 판매 성장에 힘입어 전세계 점유율 35% 이상을 차지했다. 에너지 전문 시장조사업체 SNE리서치에 따르면, 올해 1~10월 세계 각국에 등록된 전기차(EV, PHEV, HEV)에 탑재된 총 배터리 사용량은 약 552.2GWh로 전년 동기 대비 44.0% 성장했다. 눈에 띄는 부분은 중국의 CATL의 성장률이다. CATL은 전년 동기 대비 51.1%(203.8GWh) 성장률로 전세계 배터리 공급사 중 유일하게 35.0% 이상의 시장 점유율을 차지하며 글로벌 1위 자리를 유지했다. 특히, 중국 내수 시장을 넘어 해외 진출에 본격적으로 뛰어든 CATL은 테슬라를 시작으로 완성차 OEM들의 LFP 배터리 채택 비중 확대에 힘입어 중국을 제외한 모든 대륙에서 전년 동기 대비 2배 가까이 성장했다. CATL의 배터리는 광저우자동차가 지난 10월 출시한 소형 SUV 에이온Y(Aion Y), 지리자동차 지크르 001(ZEEKR 001)과 같은 중국 내수 시장의 주력 승용 전기차 모델들 외에도 테슬라 모델3/Y(Model 3/Y), BMW iX, 메르세데스 EQS(Mercedes EQS) 등과 같이 전세계 주요 완성차 OEM의 차량에도 탑재되고 있어 꾸준히 높은 성장세를 나타낼 전망이라고 SNE리서치는 설명했다. 국내 3사 배터리 업체는 같은 기간 모두 성장세를 보였다. 반면 점유율은 23.4%로 전년 동기 대비 1.1%포인트 하락했다. LG에너지솔루션은 전년 동기 대비 47.2%(76.1GWh) 성장하며, 3위를 기록, SK온은 13.8%(27.9GWh), 삼성SDI는 42.1%(25.1GWh) 성장률과 함께 각각 5위와 7위를 기록했다. 국내 3사의 성장세를 각 사의 배터리를 탑재한 모델들의 판매 호조로 분석된다. 삼성SDI의 배터리를 탑재하는 BMW i4/i7, 아우디 Q8 e-Tron이 판매량 증가세를 나타냈고, 그 외 리비안 R1T/R1S/EDV, 피아트500(FIAT 500)이 준수한 판매량을 기록하면서 성장세를 이어갔다. 프리미엄 전기차 배터리 시장을 공략한 삼성SDI는 고부가 배터리 P5의 비중 확대로 안정적인 수요와 높은 수익성을 통해 최근 전기차 시장의 성장률 둔화 우려에 의한 업황에서 안정적인 실적을 유지할 것으로 보인다. SK온은 현대차의 아이오닉 5, 기아 EV6, Mercedes EQA/B, 포드 F-150 라이트닝의 견조한 판매량으로 인해 성장세를 기록했다. 최근 시장에서 수요가 높은 각형, 리튬‧인산‧철(LFP) 배터리 개발을 상당 수준 완료한 것으로 알려져 추후 북미 지역을 중심으로 시장 점유율을 확대할 것으로 전망된다. LG에너지솔루션은 테슬라 모델 3/Y, 폭스바겐 ID. 시리즈, 포드 머스탱 마하-E(Mustang Mach-E) 등 유럽과 북미에서 높은 인기를 보이는 차량들의 판매 호조가 이어져 국내 3사 중 가장 높은 성장률을 기록했다. 테슬라, 포드, GM 등의 완성차 OEM들이 LFP 배터리 탑재 비중을 확대하고 있고 전기차 수요 둔화 우려에 따라 불확실성이 높은 상황이지만, GM의 블레이저 전기자동차(EV)와 같은 얼티엄 플랫폼이 적용된 신모델의 출시가 잇따라 예정된 가운데 향후 합작법인인 얼티엄셀즈의 배터리 사용량 확대로 불확실성을 해소할 것으로 보인다. 일본 기업중 파나소닉은 유일하게 톱 10에 이름을 올렸다. 올해 배터리 사용량 37.3GWh를 기록하며 전년 동기 대비 30.8% 성장했다. 파나소닉은 테슬라의 주 배터리 공급사 중 하나로 북미 시장의 테슬라에 탑재된 배터리 사용량이 대부분을 차지했다. 비야디(BYD)는 배터리 자체 공급 및 차량 제조 등 수직 통합적 공급망(SCM) 구축을 통한 가격 경쟁력 우위로 중국 내수 시장에서 높은 인기를 통해 중국 시장에서 전년 동기 대비 66.5%(87.5GWh)의 높은 성장률을 보였다. SNE리서치는 "최근 전세계 전기차 시장 성장 둔화 우려에 따라 전기차 배터리 시장의 불확실성이 높아졌다"면서 "전세계 전기차 침투율이 15%를 넘어서면서 얼리어답터의 초기 구매 수요 완결로 전기차 시장은 캐즘(Chasm, 혁신적인 신제품이 개발되어 출시된 다음, 초기 시장과 주류 시장 사이에서 일시적으로 수요가 정체되거나 후퇴되어 단절이 일어나는 현상) 존에 진입했으며 팬데믹 시기에 공급부족으로 이연된 대기수요 또한 공급 정상화로 소진된 점은 시장 성장 둔화의 요인 중 하나로 분석된다"고 말했다.
- 산업
2023-12-07
LG에너지솔루션, 美 홀랜드 공장 170명 정리해고...사업 확장 따른 변화

LG에너지솔루션이 미국 홀랜드 공장의 인력을 감축한다고 밝혔다. 사진=LG에너지솔루션 홈페이지 LG에너지솔루션이 미국 홀랜드 공장의 인력 구조조정을 발표했다. 이번 조정으로 약 170명의 직원이 정리해고될 예정이다. 14일(현지시간) 홀랜드 센티널에 따르면, LG에너지솔루션 미시간 공장의 찰스 현 대표는 직원들에게 이메일을 통해 이 같은 내용을 전달했다. 현 대표는 사업 확장과 공장의 리노베이션을 이유로 들며, 일부 생산 라인이 홀랜드 내 두 번째 공장으로 이전되며 인력 필요성이 감소할 것이라고 설명했다. 현 대표는 "LG 에너지솔루션 미시간은 대규모 확장 및 리노베이션을 계속 진행하면서 일부 생산 라인을 현재 생산 시설에서 홀랜드 사업장 내 두 번째 공장으로 전환 및 재조정하고 있다"라면서 "그 결과 일부 생산 라인이 전환됨에 따라 필요한 인력이 줄어들 것"이라고 밝혔다. 이번 정리해고는 자동차 제조업체들의 전기차 전환 속도 조정에 따른 것으로 해석된다. 현 대표는 또한 "자동차 제조업체들이 전기차 전환 속도를 재조정하고 있다"고 언급했지만, 그 의미에 대해서는 자세히 설명하지 않았다고 홀랜드 센티널은 전했다. LG에너지솔루션은 2022년 초 미국에서 17억 달러(약 2조2113억원) 규모의 대규모 투자를 발표한 바 있다. 이 투자는 2025년까지 약 9만2903㎡(100만 평방피트) 규모로 확장하고 1000개의 일자리를 창출하기 위한 것이었다. I-196 인근 146번 애비뉴에 위치한 이 공장은 2010년에 문을 연 이래 지속적으로 확장해왔다. 최근 도요타와의 30억 달러(약 3조9030억원) 파트너십을 통해 '3단계' 확장 계획을 발표했다. 이 확장 계획은 스마트 팩토리 기술을 도입하며 추가적인 건물을 증설할 예정이지만, 추가 일자리 창출은 예정되어 있지 않다. 한편, 홀랜드 시의회는 이 공장의 또 다른 제조 공간에 대한 PA 198 세금 감면안을 검토 중이다. 현재 이 프로젝트는 155개의 정규직을 유지할 것으로 알려졌으나, 예정된 해고가 향후 고용 기반 자금이나 승인에 어떤 영향을 미칠지는 불분명하다. LG에너지솔루션 측은 해고 소식을 전하며 안타까움을 표하고, 회사와 함께 성장한 팀원들의 노고에 감사를 표했다. 정리해고는 오는 12월부터 2024년 1월 사이에 이루어질 예정이며, 퇴직금은 2주 기본급에 해당한다.
- 산업
2023-11-15
LG엔솔·포드, 튀르키예 전기차 배터리 공장 계약 철회

한국의 배터리 제조업체 LG 에너지솔루션(LGES)과 포드가 튀르키예 기업과 추진하던 상업용 전기차용 배터리 셀 생산을 위한 합작 투자 계약을 철회했다. LG에너지솔루션·포드와 튀르키예 배터리 합작공장 설립을 추진하던 튀르키예 대기업 코치 홀딩(Koc Holding)은 지난 11일(현지시간) 공시를 통해 합작법인 설립을 위한 3자 양해각서(MOU)를 철회한다고 밝혔다. 코치 홀딩은 공개 플랫폼 (KAP)에 대한 성명에서 "현재 전기 자동차 채택 속도를 고려할 때 배터리 셀 투자에 적절한 시기가 아니다"라고 말했다. 코치는 "포드와 코치 홀딩은 포드 오토산(FROTO.IS)의 코카엘리 공장에서 전기 자동차 생산을 지원하기 위해 계속 노력할 것이며, 향후 전기 자동차 시장의 역학 관계에 따라 잠재적인 배터리 셀 투자를 평가할 것"라고 덧붙였다. 올해 2월 이들 3사는 터키 수도 앙카라 인근 바슈켄트 지역에 유럽 최대 규모의 전기차 배터리 셀 공장을 설립하기 위해 합작회사를 설립하는 구속력이 없는 계약을 체결했다. 당시 3사는 2026년 양산을 목표로 약 25기가와트시(GWh) 규모의 배터리 공장 건설을 추진하고 향후 45GWh까지 확대하는 방안을 협의하겠다고 발표했다. LG엔솔은 "현재의 소비자 전기화 채택 속도로 인해 세 회사가 이 계획을 폐기하기로 상호 합의했다"고 밝혔다. LG엔솔은 포드, 제너럴 모터스(GM), 테슬라 등에 전기차 배터리를 공급하고 있다. 합작공장에서 생산되는 배터리는 포드가 유럽 시장 중심으로 판매하는 전기 상용차에 공급될 예정이었다. 포드와 코치는 튀르키예에 합작사 포드 오토산(Ford-Otosan)을 설립해 연간 45만대 규모로 상용차를 생산하고 있다. LG에너지솔루션은 이와 관련해 "포드의 기존 상용 전기차 관련 계획은 그대로 진행된다"며 "LG에너지솔루션은 기존 생산시설에서 동일한 상용 전기차 모델에 탑재될 배터리 셀을 생산, 공급할 예정이며 양사는 앞으로도 오랜 사업 관계를 확장해 나갈 것"이라는 입장을 밝혔다. 이어 LG에너지솔루션은 "2035년까지 유럽 전역에 전기차 포트폴리오를 제공하려는 포드의 목표에 지속적으로 협력할 예정"이라고 덧붙였다. LG엔솔은 한국 오창과 미국 미시간, 중국 난징, 유럽의 폴란드, 인도네시아, 캐나다에 글로벌 전기차 배터리 생산 라인을 두고 있다. 업계에서는 글로벌 전기차 시장의 수요 둔화세가 뚜렷한 상황에서 LG에너지솔루션의 튀르키예 전기차 배터리 합작공장 설립 철회는 실리 추구라는 풀이가 나오고 있다. 기존 생산 시설을 활용하면 배터리 공장 설립 비용을 절감하고, 생산과 공급도 즉시 실행할 수 있다는 설명이다. 지난 10월 LG에너지솔루션은 전기차 판매 전망에 영향을 미치는 글로벌 경제 불확실성으로 인해 2024년 매출 성장이 둔화될 것이라고 경고했다. 점점 더 많은 자동차 제조업체와 공급업체가 전기차 수요에 대해 주의를 표명하는 대열에 합류했다. 게다가 금리 상승으로 인한 금융 비용 증가와 중국과 유럽 등 주요국의 경제 성장 둔화가 자동차 구매자에게 영향을 미칠 것이라는 우려가 일고 있다. 한편, 포드와 코치는 지난해 3월 한국의 SK온과 현지 배터리 합작공장을 설립하려 했지만 무산됐다. 포드와 코치는 지난해 3월 SK온과 합작법인 설립을 추진하는 내용의 MOU를 맺었으나 경기침체 등의 이유로 투자 논의가 진전을 보지 못하다 결국 MOU를 종료했다. 양사는 LG에너지솔루션으로 파트너를 바꿨으나 이 역시 실패로 끝났다.
- 산업
2023-11-13
포드, 켄터키 SK온 2공장 배터리 생산 연기

포드가 예상보다 낮은 전기차(EV) 수요를 이유로 일부 공장에서 전기차 배터리 생산을 연기한다. 포드는 지난 10월 말 3분기 실적 발표에서 예상보다 느린 전기차 채택을 이유로 켄터키주 하딘 카운티에 있는 블루오벌 SK온 공장 2곳 중 두 번째 공장에서 전기차 배터리 생산을 연기할 것이라고 밝혔다고 미국 매체 인사이드이브스(insideevs)가 보도했다. 이 매체는 두 시설의 공장 건설은 당초 계획대로 진행되겠지만 2025년에는 켄터키 1공장에서만 2025년 생산이 시작되고, 1년 후 가동될 예정이었던 두 번째 공장인 켄터키 2공장은 공사가 완료되면 유휴 상태가 된다고 전했다. 포드 대변인 T.R. 리드는 쿠리어 저널에 "우리를 포함한 모든 곳에서 전기차 판매가 증가하고 있다"라고 말했다. 그러면서도 그는 "채택 속도는 포드를 포함한 업계 사람들이 원래 예상했던 것보다 느리다"고 밝혔다. 미시간에 본사를 둔 포드는 기대만큼 많은 전기차를 판매하지 못했기 때문에 전기차와 배터리에 대한 투자 속도를 늦추고 있는 것. 이 소식은 포드의 모델 e 사업이 3분기에 전 분기의 11억 달러에서 13억 달러의 영업 손실을 기록한 후 나온 것으로, 이는 3분기에 판매한 2만962대의 전기차 1대당 약 3만 6000달러의 손실을 본 것으로 해석할 수 있다. 켄터키 주에 위치한 두 공장은 포드와 한국 배터리 제조업체 SK온이 합작 설립한 공장으로, 연간 생산량은 각각 43GWh(기가와트시) 또는 100kW(킬로와트시) 용량의 배터리 팩 약 43만 개를 생산할 수 있을 것으로 예상된다. 한편, 김경훈 SK온 최고재무책임자(CFO)는 3일 실적 발표에서 "포드와의 합작 공장(JV)에 대해, 2026년 가동 예정이었던 켄터키 제2공장은 전기차 배터리 생산 연기를 고려하고 있으나, 테네시와 켄터키 제1공장은 예정대로 2025년부터 양산을 시작할 계획이다. 또한 현대차와의 JV도 차질 없이 진행되고 있다"고 전했다. 그는 또한 "하이니켈에 비해 기술적으로 뒤처지는 미드니켈과 리튬인산철(LFP) 배터리 셀 등과 같은 다양한 기술을 개발하여 시장의 다변화하는 수요에 대응하고자 한다. 이미 에너지 밀도가 높고 급속 충전이 가능한 향상된 LFP 셀 개발을 마쳤으며 현재는 고객사와의 공급 협상을 진행 중"이라고 덧붙였다. 앞서 포드는 지난 10월 초 미시간에 있는 35억 달러(약 4조7000억 원) 규모의 새로운 전기 자동차 배터리 공장 건설을 일시 중단했다. 포드가 지난 2월 발표한 계획에 따르면 2026년 이 공장이 생산에 들어가면 2500명을 고용할 예정이었다. 최근 몇 주 사이에 LG에너지솔루션을 비롯해 제너럴모터스(GM), 혼다 등 배터리와 자동차 제조사들은 고금리 등을 이유로 연이어 사업 확장 계획을 조정했다. 특히 GM은 전기차 수요 기대치를 낮추고 2024년 중반까지 북미에서 40만 대의 전기차를 생산한다는 목표를 포기하고 쉐보레 이쿼녹스 EV, 쉐보레 실버라도 EV RST, GMC 시에라 EV를 포함한 여러 전기차의 출시를 연기했다. EV 배터리용 리튬 가격 하락 한편, 전기차 수요 둔화 우려에 배터리용 리튬 가격이 하락하고 있다. 최근 전기차 회사의 배터리 생산 지연 소식이 이어지면서 리튬 공급 과잉 우려가 제기됐다. 3일 연합뉴스가 전한 로이터통신에 따르면, 원자재 시장조사업체인 벤치마크 미네랄 인텔리전스의 리튬 가격지수는 올해 1월 1186.12로 고점을 찍은 뒤 하락해, 지난달 중순 430.40으로 고점 대비 63.7% 떨어진 상태다. 로이터는 호주 리튬 광산업체 필바라 미네랄스는 자국 증시에서 공매도(숏) 1위 종목을 기록 중인데, 그만큼 투자자들이 리튬 수요를 부정적으로 보고 있다고 전했다. 리튬 생산업체뿐만 아니라 투자업체인 리튬 로열티의 주가는 올해 초 캐나다 증시 상장 이후 37% 이상 하락했다. 관련 상장지수펀드(ETF) 가격도 실적이 부진하다. 세계 최대 리튬 공급업체 앨버말은 지난 11월 1일 실적 발표에서 올해 순매출 증가율을 3개월 전의 40∼55%보다 낮은 수치인 30∼35%로 전망했다. 올해 순매출액 전망치는 95억∼98억 달러다. 하지만 리튬업체들은 최근의 시장 변동성을 단기적 요인으로 보고, 앞으로 계속 성장할 것이라는 입장을 보이고 있다. 앨버말의 에너지 저장 부문 책임자 에릭 노리스는 "현 상황은 도로의 굴곡일 뿐, 우리의 장기적 성장을 결정하는 요인은 결코 아니다"라며 일시적인 리튬 수요 감소라고 말했다.
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2023-11-03
LG에너지솔루션, 애리조나 공장서 테슬라 4680 원통형 배터리 생산

LG에너지솔루션은 테슬라의 46시리즈 원통형 배터리 셀 시장 수요에 선제적으로 대응하기 위해 애리조나 전기차(EV) 배터리 공장을 북미 46시리즈 원통형 배터리 생산 거점으로 활용하기로 결정했다고 인도 매체 ETN뉴스가 1일(현지시간) 보도했다. 이 매체에 따르면 애리조나 공장은 당초 연간 생산량 27GWh(기와트시) 규모로 2170셀을 생산하려던 계획을 수정해 '테슬라 배터리'로 널리 알려진 4680셀을 연간 생산량 36GWh로 확대 생산할 예정이다. 이 시설은 기존 계획대로 2025년 말에 생산을 시작할 예정이다. LG에너지솔루션은 2024년 하반기부터 한국 오창에 설립될 파일럿 생산 라인을 포함한 다른 시설에서도 46 시리즈 원통형 배터리를 생산할 예정이라고 밝혔다. 권영수 LG에너지솔루션 대표는 "끊임없이 진화하고 다변화하는 시장 니즈에 대응해 프리미엄, 메인스트림, 보급형에 이르는 전 세그먼트에서 차별화된 생산 경쟁력을 확보해 나갈 것"이라고 말했다. 권 대표는 지난 10월 25일 열린 3분기 실적 콘퍼런스에서 테슬라의 이름을 밝히지 않은 채 "이는 중장기적으로 지속적인 성장을 위한 핵심 동력이 될 것이며, 이를 바탕으로 고객에게 세계 최고의 가치를 제공하는 글로벌 리더가 될 것"이라고 언급했다. 이 회사는 이미 도요타자동차와 하이니켈 NCMA 파우치형 셀로 구성된 배터리 모듈에 대해 연간 20GWh 규모의 10년간 공급 계약을 체결한 바 있다. 한편, 중국 난징 공장은 2170 원통형 배터리의 주요 생산 거점으로 중국과 유럽 시장 수요 대응에 주력하고, 경형 전기차(LEV) 등 생산 포트폴리오를 다각화해 나갈 계획이다. LG에너지솔루션은 테슬라 4680 셀 사양 등 하이니켈 NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄) 배터리로 이미 강력한 리더십을 확보하고 있는 프리미엄 전기차 분야에서 설계 최적화를 통한 열 관리 기술 향상, 모듈·팩 냉각 시스템 개발 등을 통해 제품 안전성을 더욱 강화할 방침이다. 또한 니켈 비중을 90% 이상으로 높여 NCMA 배터리의 에너지 밀도를 높이는 동시에 고용량, 고효율 실리콘 음극을 채택해 15분 미만의 고속 충전 시간을 달성할 계획이다. LG에너지솔루션은 2025년 양산을 목표로 하고 있는 이 배터리가 니켈과 코발트 비중을 줄여 원가를 10% 절감하고 에너지 밀도와 열 안정성을 높일 수 있을 것으로 기대된다고 밝혔다.
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2023-11-02
LG엔솔‧GM 합작 테네시 얼티엄 셀 공장 가동 2024년으로 연기

LG에너지솔루션과 제너럴 모터스(GM) 합작 테네시 얼티엄 셀(Ultium Cells) 공장 가동이 2024년으로 연기됐다. 전기차 전문매체 인사이드EV는 27일(현지시간) 배터리 구동 자동차 제조업체인 GM은 이번 주 초 3분기 실적 발표에서 테네시주 스프링 힐에 있는 얼티움 셀 공장을 당초 계획보다 늦게 개장할 예정이라고 밝혔다고 보도했다. 2021년 처음 발표 당시 이 공장은 LG화학의 LG에너지솔루션과 GM이 각각 50%씩 참여하는 합작투자로, 총 23억 달러가 투자해 2023년 말에 가동될 예정이었다. 그러나 건설 지연으로 인해 제조 시설은 2024년 초에 오픈할 예정이다. GM의 메리 바라(Mary Barra)CEO는 "스프링 힐 공장은 내년 초에 가동될 것"이라며 "원래는 올해 말에 시작할 예정이었지만, 건설 지연으로 몇 주 지연됐다. 하지만 지금은 정상 궤도에 올랐다"라고 말했다. 스프링 힐 얼티움 셀 공장이 완공되면 캐딜락 리릭 EV 생산을 담당하는 인근 스프링 힐 조립 공장에 배터리를 공급할 예정이다. 그 전까지는 오하이오주 워렌에 있는 GM과 LG의 다른 얼티엄 셀 공장에서 베터리 팩을 계속 공급받게 된다. 미국에는 총 3개의 배터리 공장이 얼티엄 셀 합작법인에 의해 건설될 예정이다. 오하이오에 위치한 첫 번째 공장은 2022년에 가동을 시작했으며, 테네시주 스프링힐과 미시간주 랜싱에 위치한 나머지 두 공장은 아직 건설 중이다. 또한 합작 회사는 중국 상하이에 공장을 가동하고 있다. 네 번째 배터리 제조 시설은 GM이 삼성SDI와 파트너십을 맺은 인디애나주에 문을 열 예정이다. 미국 에너지부(DOE)는 얼티엄 셀 공장을 현실화하기 위해 합작 투자사에 25억 달러(약 3조 3950억원)의 저리 대출을 제공했다. 3곳의 시설이 모두 가동되면 5000명 이상의 인력을 고용하고 건설 단계에서는 약 6000개의 건설 일자리가 창출될 것으로 예상된다. 내년에 26만㎡(280만 평방피트) 규모의 스프링 힐 얼티엄 셀 공장이 문을 열면 GM의 얼티엄 플랫폼에 기반한 전기 자동차에 동력을 공급하는 대형 파우치형 셀을 생산할 1300개의 새로운 제조 일자리를 창출한다.
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2023-10-28
LG에너지솔루션, 인니 배터리 양극재 공장 11월 건설 착공

LG에너지솔루션과 인도네시아 배터리 회사(IBC) 컨소시엄이 소유한 양극재 공장이 2023년 11월 착공에 들어간다. 인도네시아 매체 IDX채널 닷컴은 25일(현지시간)는 한국 기업 LG에너지솔루션과 인도네시아 배터리 코퍼레이션 간의 지분 협상이 완료돼 2023년 11월 양극재 공장이 착공에 들어간다고 보도했다. 25일 바흐릴 라하달리아(Bahlil Lahadalia) 인니 투자부 장관 겸 BKPM 대표는 자카르타에서 "(지분 협상이) 완료되었으며, 업스트림은 50%, 다운스트림은 국영기업이 35%, 컨소시엄이 75%를 차지할 것"이라고 말했다. 투자부 장관은 "양극재 공장 건설에는 다수의 인도네시아 국영 기업이 참여할 것"이라고 전했다. 라하달리아 장관에 따르면, 자카르타 인근 카라왕 산업단지에 위치한 LG에너지솔루션의 배터리 생산 능력 10기가 와트시(GWh)의 공장은 2024년 2월 1단계 생산을 시작할 예정이다. 아울러 2단계 증설 투자로 2024년 1월에 전기차 배터리 공장을 착공할 예정이다. 이번 합작 공장에서는 LG에너지솔루션의 하이니켈 'NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄)' 배터리셀을 생산한다. 고함량 니켈(N)과 코발트(C), 망간(M)에 출력을 높여주고 화학적 불안정성을 낮춰줄 수 있는 알루미늄(A)을 추가한 고성능 NCMA 리튬이온 배터리셀이다. 2024년부터 생산되는 현대차와 기아 E-GMP기반 전기차와 차세대 전기차에 탑재될 예정이다. 이와는 별도로 LG에너지솔루션은 전기차(EV)용 저가형 리튬인산철(LFP) 배터리를 2026년부터 생산하겠다고 25일 발표했다. 이창실 LG에너지솔루션 최고재무책임자(CFO) 부사장은 이날 3분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 "저가형 EV 배터리 시장 대응을 위한 제품 포트폴리오를 확대할 계획"이라고 밝혔다. 이 부사장은 "LFP 기반 제품을 적극 개발 중"이라며 "파우치(배터리)가 가진 셀 무게, 공간 활용률 등의 강점을 결합하고 셀 구조 개선과 공정 혁신 등을 추진해 EV용 LFP·LMFP(리튬망간인산철) 기반 신규 제품을 생산할 것"이라고 말했다. 그는 "이 제품(LFP·LMFP 배터리)은 2026년과 2027년에 연속해서 선보이는 것을 목표로 준비 중"이라며 구체적인 일정을 명시했다. 리튬인산철(LFP) 배터리는 국내 배터리 업계가 주력해온 양극재가 세 종류 금속으로 구성되는 삼원계 'NCM(니켈·코발트·망간)' 배터리보다 전기차 주행 거리는 짧아도 가격이 저렴한 것이 장점이다. 중국 업체인 CATL, 비야디 등이 그동안 LFP 배터리 시장을 주도해왔으며, LG에너지솔루션은 프리미엄 배터리에 집중해왔다. LG에너지솔루션은 최근 글로벌 전기차 업체들이 저가형 모델에 LFP 배터리 채택을 확대하자 중저가 시장 수요 대응에 나선 것. 그러나 최근 유럽 지역 전기차 시장이 느리게 회복하면서 성장 둔화세가 뚜렷해지면서 전기차 배터리 시장에 경고음을 울리고 있다. 이창실 부사장은 "4분기 들어 주요 고객사의 보수적인 전기차 생산 계획에 따른 물량 조정 가능성이 일부 있는 것은 사실"이라며 "4분기에는 3분기에 비해 소폭의 매출 성장이 있을 것으로 보인다"라고 말했다. 이어 "내년 수요는 기대보다 좀 줄어들 가능성이 있다고 본다"며 "그로 인해 내년 매출 성장률은 올해만큼 크지는 않을 것"이라고 전망했다. 다만 그는 "일시적 변동성에 연연하지 않고 장기적 관점에서 사업 준비에 집중하려 한다"며 "북미 중심 성장 모멘텀을 계속 이어 나가되 시장에서 가장 경쟁력 있는 제품을 만들고, 스마트팩토리와 밸류체인 확보 등을 통해 경쟁력을 확보하는 것이 중요하다"고 강조했다.
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2023-10-26
대창시트, 조지아주 서배너에 975억원 투자…500개 일자리 창출

자동차 시트 프레임을 전문적으로 생산하는 대창시트가 미국 조지아주 서배너(Savannah, 사바나) 지역에 7250만 달러(약 975억원)를 투자한다. 올버니 헤럴드는 지난 23일(현지시간) 미국 조지아주 서배너 서쪽에 건설 중인 현대자동차그룹의 전기자동차 전용 공장 '현대차그룹 메타플랜트 아메리카(HMGMA)' 인근 지역에 공급업체인 대창시트가 공장 건설 계획을 발표했다며 이같이 보도했다. 대창시트 미국(Daechang Seat Corp. USA)은 서배너 채텀 제조 센터에 7250만 달러를 투자해 500개 이상의 일자리를 창출할 예정이다. AP에 따르면 현대차는 서배너 인근 엘라벨에 76억달러(약 10조 2200억원)를 투자해 전기차와 배터리 공장을 건설한다. 대창시트는 여기서 생산되는 현대차에 제품을 공급할 계획이다. 현대차는 엘라벨 공장에서 2024년부터 전기차를 생산한다. 직원 규모는 8500명이다. 브라이언 켐프 조지아 주지사는 지난 23일 "오늘의 소식은 현대 메타플랜트와 같은 프로젝트가 초기 투자 이상의 효과를 가져올 수 있음을 보여주는 최신 소식"이라며 "현재까지 이 프로젝트의 공급업체만 최소 9개 카운티에 달한다"고 말했다. 1979년 한국에서 설립된 대창시트는 세계 최대 시트 프레임 생산업체 중 하나로 성장했다. 7개국에서 6000명 이상의 직원을 고용하고 있다. 대창은 미국 현지 채용 박람회와 웹사이트 공고를 통해 조립 작업자, 장비 기술자, 기계 엔지니어, 전기 엔지니어를 채용할 예정이다. 조지아 경제개발부의 글로벌 커머스 팀은 서배너 경제개발청, 조지아 항만청, 조지아 전력, 조지아 기술대학 시스템 퀵 스타트 프로그램과 협력해 이 프로젝트를 진행했다. 이진석 대창시트 서배너 대표는 "시설 확장을 통해 DSC의 성장을 견인하고 궁극적으로 DSC를 글로벌 기업으로 탈바꿈시키는 것이 주요 목표"라고 말했다. 그는 "현재 DSC는 현대자동차와 중요한 파트너십을 맺고 있으며, 앞으로 더 많은 프로젝트에서 협력할 수 있기를 희망한다"고 전했다. 한편, 조지아주에는 현재 현대차를 비롯해 SK, 한화큐셀(한화솔루션 큐셀부문), LG 등 국내 대기업이 진출해 전기차용 배터리 공장을 비롯한 대규모 투자를 진행하고 있다. 조지아주에는 첨단 제조 기술부터 식품 가공에 이르기까지 한국 기업이 운영하는 시설이 최소 144개가 있다. 지난 10년간 한국 기업의 조지아 투자는 236억달러(약 31조7000억원)를 넘어섰다. 현대차는 지난 5월 LG에너지솔루션과 협력해 연산 30기가와트시(GWh) 규모의 전기차 배터리 합작법인을 설립하기로 했고, SK온과도 35GWh 규모의 합작법인 설립을 추진하고 있다. 태양광 대기업 한화큐셀(Qcells)은 지난 10월18일(현지시간) 조지아주 달튼 태양광 패널 공장의 확장을 완료했다. 한화큐셀 달튼 공장은 하루에 약 3만 개의 태양광 패널을 생산할 예정이다. 이번 공장 확장으로 510개의 일자리가 추가로 창출되었으며, 2024년까지 약 1800명의 직원을 고용할 계획이다.
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2023-10-25
LG화학, 도요타에 3조원 규모 양극재 공급⋯이차전지 소재

LG화학이 도요타와 이차전지 소재인 양극재 공급계약을 체결했다. 이는 LG에너지솔루션이 도요타와 체결한 전기차 배터리 공급계약에 이어 또 하나의 큰 계약으로 눈길을 끈다. LG화학은 10일 도요타 북미 생산·기술 담당 법인인 TEMA와 2030년까지 전기차용 양극재를 공급할 계약을 맺었다고 밝혔다. 이번 계약 규모는 총 2조8600억원이다. 업계 추산에 따르면 이는 약 60만∼70만대의 전기차를 생산할 수 있는 양이다. 이번 계약의 특징으로는 LG화학이 미국의 인플레이션 방지법(IRA)에 부합하는 양극재를 제조하여 공급한다는 점이다. 이로써 LG화학은 도요타와 장기적인 파트너십을 구축하게 될 전망이다. 특히 도요타 전기차에 LG화학 양극재 첫 도입이라는 사실로 인해 더욱 의미가 깊다. 앞서 LG에너지솔루션(LGES)은 이미 도요타와 20기가와트시(GWh)의 전기차 배터리를 공급하는 계약을 체결했지만, LG화학 측은 이번 계약이 그와는 별개의 계약이라고 밝혔다. 신학철 LG화학 부회장은 "북미에서의 전기차 구매자들에게 우수한 품질과 안정성을 제공하기 위해 도요타와의 협력을 강화할 것"이라면서 "안정적인 공급망을 바탕으로 종합 전지 소재 기업으로서의 지위를 더욱 확고히 하겠다"고 강조했다. 한편, LG에너지솔루션(LGES)은 지난 4일 도요타와 미국에서 생산되는 전기차용 배터리 공급 계약을 체결했다. LGES는 NCMA 롱셀 파우치형 배터리를 도요타에 공급한다. 10일 테슬라레티(TESLARATI)에 따르면 LGES는 2025년부터 매년 20GWh 규모의 고니켈 NCMA 배터리 모듈을 도요타에 공급하기로 했다. 이 회사는 도요타의 NCMA 배터리 모듈을 미시간주 신공장에서 생산하게 된다. 일본 자동차 제조사는 켄터키주 토요타 제조공장에서 생산되는 전기차에 LGES 배터리 모듈을 탑재할 계획이다. 도요타 자동차 북미 사장 겸 CEO인 테츠오 테드 오가와(Tetsuo 'Ted' Ogawa)는 "도요타의 목표는 탄소 배출량을 최대한 빨리, 최대한 많이 줄이는 것"이라고 말했다. 오가와 사장은 "북미에서 도요타의 다양한 경로 접근 방식과 배터리전기차(BEV) 성장 계획을 지원하기 위해 장기적인 관계를 통해 대규모 리튬 이온 배터리 공급을 확보하는 것은 우리의 제조 및 탄소 저감 계획을 달성하는 데 매우 중요하다. LG에너지솔루션과의 협력을 통해 고객이 기대하는 성능과 품질을 제공하는 제품을 제공할 수 있게 되어 기쁘다"고 밝혔다. 지난달 도요타는 2025년까지 60만 대의 배터리 전기차를 생산하겠다는 목표를 발표했다. 이번 LGES 공급 계약은 도요타의 목표를 향한 첫걸음이다. 계약의 일환으로 LGES는 미시간주 배터리 시설에 30억 달러를 투자하여 도요타의 요구사항만을 충족하는 셀 및 모듈 생산 라인을 구축할 예정이다. 새로운 생산 라인은 2025년까지 완공할 계획이다. 앞서 도요타는 2023년 5월, 켄터키에서 3열 배터리 전기 SUV를 공개하며 전기화에 대한 의지를 확고히 했다. 이 회사는 2025년까지 켄터키에서 새로운 전기 SUV의 생산을 시작할 것이라고 발표했다. 또한 3열 완전 전기 SUV의 배터리는 노스캐롤라이나에 있는 도요타의 배터리 제조 공장에서 생산될 것이라고 밝혔다. 이 자동차 제조업체는 3열 전기 SUV 생산을 위해 노스캐롤라이나에 있는 새로운 배터리 시설인 리버티 공장에 21억 달러를 추가로 투자할 계획이다. 리버티 공장은 2025년까지 6개의 배터리 조립 라인, 4개는 하이브리드 전기차 전용, 2개는 배터리 전기차(BEV)용 셀에 집중하여 생산을 시작할 예정이다.
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2023-10-11
리튬이온 배터리, 재활용 시장 성장세

중국의 리튬이온 배터리(LIB) 관련 기술이 날로 발전하고 있다. 게다가 폐배터리 재활용 연구도 활발해 제조와 생산에 이어 재활용까지 명실상부한 배터리 산업 세계 1위 종주국 자존심을 지키려 애쓰는 모습이 역력하다. 최근 널리 사용되고 있는 리튬이온 배터리는 모바일, 태블릿을 비롯해 전기자동차 등 다양한 분야에 쓰이고 있다. 현존하는 배터리 제품 중 에너지 저장능력이 탁월하다는 장점 등으로 그 수요가 증가하고 있다. 하지만, 리튬 가격 상승과 자원 고갈 문제, 독성 물질을 함유한 방전 배터리 처리 문제 등이 수면 위로 떠오르면서 리튬이온 배터리 재활용에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 미국 산업 매체 오일프라이스(Oilprice)는 리튬이온 배터리의 재활용은 높은 품질의 리튬을 회수하기 복합하고 비용이 많이 들기 때문에, 대부분의 재활용 공정은 양극에서 리튬을 추출하는데 중점을 두고 있다고 지적했다. 리튬이온 배터리를 재활용하는 것은 매우 까다로운 공정이다. 다시 사용할 수 있을 만큼 높은 품질의 리튬을 회수하는 것은 복잡하고 비용이 많이 들어간다. 중국과학원(ICCAS) 화학연구소와 중국과학원(UCAS) 대학의 위궈궈(Yu-Guo Guo)와 칭하이 멍(Qinghai Meng)이 이끄는 연구팀은 리튬이온 배터리를 재활용 하는 대체 방법을 개발했다. 이 연구팀은 물 대신에 양극에서 리튬을 회수하기 위해 비양성자성 유기 용액을 사용했다. 양성자성 물질은 수소 이온을 방출할 수 없으므로 수소 가스가 생성되지 않는다. 대부분의 재활용 공정은 음극(방전된 배터리의 리튬 대부분이 위치한 곳)에서 리튬을 추출하는 것을 목표로 한다. 그러나 리튬은 음극에 포함된 다른 금속과 함께 침전되기 쉬워 분리하는데 까다로운 작업이 수반되기 마련이다. 주로 흑연(graphite)으로 이뤄진 양극에서 리튬 추출은 훨씬 효율적이며 배터리 방전 없이 수행할 수 있다. 그러나 수용액으로 침출되면 화재와 폭발 위험도 높다. 또 이러한 반응은 많은 양의 에너지를 방출하고 수소를 생성할 수 있다. 이에 연구팀은 양극에서 리튬을 회수하기 위해 물 대신 유기 용매를 사용했다. 유기 용매 물질은 수소 이온을 방출할 수 없어, 수소 가스가 생성되지 않는다. 이 용매는 다환 방향족 탄화수소(PAH)와 에테르를 포함한다. 특정 PAH는 양극의 양성 리튬 이온과 전자 하나를 함께 흡수할 수 있으며, 온화한 조건에서 이 환원 반응은 효과적으로 제어고 매우 효율적이라는 설명이다. 또 연구팀은 PAH 피렌(네 개의 벤젠 고리로 된 여러 고리 방향족 탄화수소)을 테트라에틸렌글리콜디메틸 에테르와 함께 사용하면 양극에서 활성 리튬을 거의 완전히 용해 시킬 수 있었다고 부연했다. 추가로, 얻어진 리튬-PAH 용액은 새로운 양극에 리튬을 추가하거나 전처리 또는 사용된 양극을 재생하는 데 사용될 수 있다. PAH 용매 시스템은 처리되는 물질에 최적화하기 위해 다양하게 조절될 수 있다. PAH는 석탄, 기름, 가스, 쓰레기, 담배, 고기나 기타 물질이 연소될 때 형성되는 화학물질의 한 종류다. 오일프라이스는 "중국의 새로운 리튬 회수 공정은 효율적이고 비용이 저렴하며 안전 위험을 낮추고, 폐기물을 방지하며 리튬이온 배터리의 지속 가능한 재활용에 대한 새로운 전망을 열어준다"며 "아마도 전 세계 해변과 폐기물에 있는 수백만 개의 배터리를 재활용하는 해결책일 수 있다"고 평했다. 그러나 가장 큰 문제가 아직 남아있다. 재활용을 위해서는 먼저 배터리를 회수해야 한다. 어떤 공정을 사용하더라도 배터리를 수거하지 않으면 재활용 자체가 불가능하다. 게다가 화학 물질 사용도 문제다. 대부분의 사람들은 자신의 동네에 불쾌한 화학 물질이 들어오는 것을 원하지 않기 때문이다. PAH와 에테르를 포함한 것은 가스 밀폐 시설이 필요하며 원격 제어 기능이 반드시 필요하다. 한편, 오리온 마켓 리서치(Orion Market Research)에 따르면, 세계의 리튬이온 배터리 재활용 시장은 2022년~2028년까지 약 18.5% 성장할 것으로 예상하고 있다. 리튬이온 배터리 가격 하락에 의한 사용량 증가와 폐기물 처리에 대한 우려, 그리고 정부 정책 등이 재활용을 견인할 것으로 보여진다. 또한 LG에너지솔루션 자료에 따르면 세계 배터리 재활용 시장 규모는 2023년 108억 달러로 추정된다. 아울러 2024년 424억 달러, 2040년 2089억 달러 등으로 연평균 17% 성장할 것으로 전망되고 있다. 오일프라이스는 "하지만 무엇이든지 빨리 (대응을) 해야 한다"며 "사용된 리튬이온 배터리의 재앙적인 사고가 언젠가는 발생할 것이기 때문"이라며 리튬이온 배터리 재활용 방안 마련을 서둘러야 한다고 말했다.
- 산업
2023-09-26
파나소닉, 2029년까지 드론용 전고체 배터리 생산

최근 우크라이나와 러시아 전쟁에서 승리의 판도를 뒤흔들고 있는 무기가 있다. 바로 '드론'이다. 드론은 '웅웅'하는 소리 때문에 붙여진 애칭으로 최근 일본의 파나소닉을 비롯해 한국의 SK온 등 여러 기업들이 소형 드론용 배터리 생산에 집중하고 있다. 일본 매체 닛케이아시아(Nikkei Asia)는 최근 테슬라와 협업하는 공급업체나 도요타 같은 기업들이 전기차에 적용되는 전고체 배터리 개발에 집중하는 가운데, 파나소닉 홀딩스는 2029년까지 소형 드론 및 공장 로봇을 위한 전고체 배터리 판매를 시작할 계획이라고 보도했다. 도요타와 같은 대기업들은 리튬 이온 배터리를 대체할 더 안전한 전기차용 배터리 기술의 개발 경쟁을 벌이고 있다. 파나소닉 그룹의 타츠오 오가와(Tatsuo Ogawa) 최고기술책임자(CTO)는 "새로운 배터리 기술은 초기에는 산업용으로 사용될 예정이며, 전고체 배터리 기술 중 일부는 자동차에도 적용될 것"이라고 밝혔다. 전고체 배터리는 액체 전해질을 쓰는 리튬이온 배터리와 달리, 고체 전해질을 사용해 만들어진 배터리로, 가연성 유기용제를 사용하지 않는다. 그 결과, 이 배터리는 리튬이온 배터리보다 안전성이 높고, 에너지 밀도가 높아져 전기차의 주행 거리를 늘릴 수 있다는 장점이 있다. 하지만 높은 비용과 대량 생산의 어려움이 주요 단점으로 지적된다. 도요타는 2027년까지 전고체 배터리를 장착한 전기차를 시장에 출시하는 것을 목표로 하여 1회 충전만으로 주행 가능 거리를 2배 이상으로 확장하려고 한다. 그 외에도 한국의 삼성SDI, SK온, LG에너지솔루션 등도 전고체 배터리의 개발에 박차를 가하고 있다. 현재 LG에너지솔루션은 2026년 고분자계 전고체 배터리와 2030년 황화물 전고체 배터리의 대량 생산을 목표로 하고 있다. 삼성SDI 역시 2027년에 황화물계 전고체 배터리를 대량 생산할 계획을 가지고 있다. 그러나 테슬라의 핵심 배터리 공급업체인 파나소닉은 차량용 전고체 배터리의 대량 생산 계획을 공개하지 않았다. 파나소닉 관계자에 따르면, 최근에 개발된 전고체 배터리는 기존의 최첨단 리튬 이온 배터리에 비해 에너지 용량은 작지만, 충전 속도는 훨씬 빠르다. 또한, 가장 큰 약점으로 지적되었던 수명 제한 문제도 개선되었다고 전했다. 파나소닉은 이 배터리가 수만 번의 충전 주기를 견딜 수 있다고 발표했다. 이에 전문가들은 전고체 배터리 생산 회사들에게 긍정적인 영향을 미칠 것이라고 전망했다. 테크노 시스템 리서치(Techno Systems Research)의 후지타 미츠타카 연구원은 "드론은 제한된 시장일 수 있지만 새로운 기술의 발전은 여전히 견고하다"고 말했다. 전고체 배터리 개발에는 아직 극복해야 할 여러 문제점이 있지만, 소형 드론을 위한 전고체 배터리의 연구와 개발로 향후 더 큰 발전이 기대된다.
- 산업
2023-09-15
'리튬 이온 배터리' 단점 고가와 불안정성에 '고체 전해질' 주목

전기자동차부터 휴대폰, 가전제품까지 다양한 분야에서 활용되는 리튬 이온 배터리. 그러나 이 배터리의 높은 가격과 안정성 문제로 고체 전해질 배터리가 대안으로 급부상하고 있다. 현재 국내에서는 SK온이 주도하는 가운데, 세계적으로도 도요타 등 주요 기업들이 고체 전해질 배터리의 연구와 개발에 박차를 가하고 있다. 특히 일본 도호쿠 대학의 연구팀은 이 분야의 연구에서 큰 진전을 이루며 주목받고 있다. 일본 에너지 전문 매체 '에너진'에 따르면, 도호쿠 대학 연구원들은 물리 화학분야 국제 저명 학술지인 '재료 화학(Chemistry of Materials)'에 고체 전해질의 구조가 배터리 성능에 어떤 영향을 주는지 예측 가능한 프레임워크를 공개했다. 고체 전해질(Solid Electrolyte)은 전기를 전도하는 역할을 유지하는 물질 중 하나다. 고체 전해질의 주요 특징은 리튬 이온 배터리의 액체 전해질에 비해 화학적 안정성이 탁월하다. 다시 말하면, 고체 전해질은 배터리의 양극과 음극 사이에서 리튬 이온을 전달하는 역할을 하는 전해질을 고체 형태로 만든 것이다. 액체 전해질에 비해 고체 전해질은 화재 위험이 없고, 온도 변화나 외부 충격에도 강한 장점이 있다. 또한, 분리막이 필요 없어 배터리의 구조를 단순화하고, 에너지 밀도를 높일 수 있다. 고체 전해질은 크게 황화물계, 산화물계, 폴리머계 세 가지 종류로 나눌 수 있다. 황화물계 전해질은 리튬 이온 전도도가 높고, 전극과의 접촉면을 넓게 형성할 수 있는 특징이 있다. 산화물계 전해질은 리튬 이온 전도도는 낮지만, 전기화학적 안정성이 우수하다. 폴리머계 전해질은 기존 액체 전해질과 유사한 제조 공정과 비용 경쟁력을 가지고 있다. 하오 리(Hao Li) WPI-AIMR의 부교수는 "에너지 저장 장치의 개발은 지속 가능한 미래를 보장하는 데 필수"라며 "클로소형 2차 복합 수소화물(CTCH, 리튬 이온 기술을 대체할 고체 전해질)은 리튬 이온 기술의 안전성 및 에너지 밀도 한계를 극복할 수 있는 귀중한 대안"이라고 강조했다. 한편, SK온은 단국대 신소재공학과 박희정 교수 연구팀과 공동으로 새로운 고체 전해질 기술을 선보여 관심을 모았다. 이 연구 팀은 산화물계 고체 전해질 소재인 리튬·란타넘·지르코늄·산소(LLZO)의 첨가물질을 추가해 리튬이온전도도를 기존보다 무려 70% 개선한 것으로 알려졌다. 이러한 기술적 진보는 배터리의 화재 위험 감소와 용량 증대 효과가 있을 것으로 예상된다. 국내외 기업들도 전고체 배터리 시장에 본격 진출하고 있다. SK온과 함께 삼성SDI, LG에너지솔루션은 각각 연구와 개발에 나서고 있으며, 일본의 토요타와 중국의 칭다오에너지 역시 전고체 배터리 기술 개발에 힘쓰고 있다. SK온을 비롯해 삼성SDI는 지난 2022년 국내 최초로 전고체 배터리 파일럿 라인을 착공했다. LG에너지솔루션은 오는 2026년 고분자계 전고체 배터리, 2023년 황화물계 전고체 배터리 양산을 목표로 연구를 진행 중이다. 일본 도요타는 전고체 배터리 관련 특허만 약 1000여개에 달할 만큼, 전고체 배터리 연구에 전념하고 있다. 중국에서는 칭다오에너지가 지난 2018년 100메가와트시 규모의 전고체 배터리 파일럿 생산 공장을 건설한 바 있다. 전고체 배터리는 고체 전해질을 사용한 차세대 배터리로, 꿈의 배터리라고도 불린다. 고체 전해질은 전기차와 에너지 저장 분야의 향후 기술적 파장을 주도할 핵심 기술로 떠오르며, 그 가능성이 무궁무진함을 입증하고 있다.
- IT/바이오
2023-09-05