자동차 제조사들은 견고한 개발을 위해 경쟁하고 있습니다.

Jul 14, 2023

전기 자동차의 혁신으로 호평받고 있는 것은 바로 전고체 배터리입니다. 자동차 산업은 생산 비용을 절감하면서 주행 거리와 안전성을 향상시킬 수 있는 기술에 막대한 투자를 하고 있습니다.

유럽의 모든 주요 자동차 제조업체는 연소 엔진을 단계적으로 폐지하는 EU 규정 2035의 마감일을 맞추기 위해 안간힘을 쓰면서 배터리를 채택했습니다.

메르세데스, BMW, 폭스바겐은 현재 모두 표준 리튬 배터리를 사용하고 있습니다. 그러나 그들은 소위 전고체 배터리 연구 및 개발에도 상당한 돈을 투자하고 있습니다.

내연기관을 없애고 탄소배출을 줄이려는 자동차 업계에서 화석연료인 휘발유를 대체할 동력원으로 배터리가 각광받고 있다. 전기차(EV)의 발전으로 주행거리가 길어진 자동차용 배터리에 대한 수요가 늘어나고 있습니다.

고체 배터리는 더 높은 에너지 밀도와 더 빠른 충전과 함께 현재 사용되는 배터리에 비해 이러한 이점을 제공할 수 있습니다. 더 가볍고 안전한 것으로 입증될 수 있습니다.

AA 및 AAA와 같은 단순한 일회용 전지부터 EV에 사용되는 것과 같은 충전용 배터리 전지에 이르기까지 배터리 사용량도 1800년대에 발명된 이후 크게 발전했습니다.

독일 뒤스부르크에 있는 자동차 연구 센터의 페르디난트 두덴회퍼(Ferdinand Dudenhoeffer) 교수는 DW와의 인터뷰에서 “배터리는 21세기의 가장 큰 혁신이며 우리 세상을 완전히 변화시키고 있다고 생각합니다.”라고 말했습니다.

배터리에는 기본 배터리와 보조 배터리의 두 가지 주요 종류가 있습니다. 일회용 배터리라고도 알려진 기본 배터리는 재충전이 불가능합니다. 그들은 수명 내내 꾸준한 에너지를 제공하지만 더 많은 에너지를 생산하기 위해 되돌릴 수는 없습니다. 가장 널리 사용되는 유형은 저전력 독립형 장치에 널리 사용되는 알카라인 배터리입니다.

반면 2차전지는 전압을 가해 화학반응을 역전시켜 충전이 가능한 배터리다. 납산, 니켈 금속 수소화물 및 리튬 이온 배터리는 모두 자동차 산업, 특히 경량 리튬 배터리에 사용됩니다. Tesla는 전기 자동차에 리튬 배터리를 크게 의존합니다.

리튬 배터리는 액체 전해질 용액을 사용하므로 배터리가 작동하는 데 필요한 만큼 리튬 이온이 이동할 수 있습니다. 고체 배터리를 사용하여 과학자들은 이 액체 전해질을 고체 전해질로 대체하는 데 성공했습니다. 이는 양극이 음극과 접촉하는 것을 방지하는 데 필요한 무거운 분리기 부품을 제거하는 것을 가능하게 합니다.

가연성 액체 전해질이 없기 때문에 화재 위험이 줄어들어 액체 배터리에 비해 배터리가 더 안전해집니다.

일본과 유럽의 실험실 테스트에서는 배터리의 많은 잠재력이 입증되었으며, Toyota는 최근 전고체 배터리의 획기적인 발전을 발표했습니다. 지난 7월 초, 일본 자동차 제조업체는 자동차를 만드는 데 사용되는 재료의 생산 공정을 단순화했다고 밝혔습니다. 세계 2위의 자동차 제조업체인 도요타는 2025년까지 전고체 배터리를 탑재한 자동차를 생산할 계획이라고 밝혔습니다.

더 높은 에너지 밀도로 인해 전고체 배터리는 더 먼 거리에서 자동차에 전력을 공급하므로 EV에 관한 소비자와 제조업체 모두의 주요 문제인 주행 거리가 향상됩니다.

폭스바겐은 2010년 설립된 전고체 배터리 기업 퀀텀스케이프의 최대 주주가 될 정도로 전고체 배터리 기술이 중요하다. 지난 7월 말 자동차 분야 파트너와 협력한다는 소식에 회사 주가가 급등했다. 업계에서는 첫 번째 상용 제품 출시 가능성에 대해 논의하고 있습니다.

메르세데스 벤츠는 2030년까지 순수 전기차로 전환할 계획입니다. 그들은 또한 대만의 전고체 배터리 개발 및 제조업체인 Prologium과 같은 회사와 파트너십을 체결했습니다.

그러나 수많은 장점에도 불구하고 전고체 배터리는 배터리 수명이 더 짧은 것으로 생각됩니다. 옥스포드 대학교 재료과학 박사과정 학생인 로렌츠 올브리치(Lorenz Olbrich)는 이러한 배터리에서 균열이 형성되고 커질 수 있다고 DW에 말했습니다. "따라서 배터리 수명이 짧아집니다."