[한스경제=권선형 기자] 전기차 배터리의 기술개발 방향이 충전 속도는 올리고 주행거리를 늘리는 방향으로 진화하고 있다. 내연기관 자동차를 넘어 전기차 시대를 앞당길 수 있기 위해서는 충전 속도와 주행거리가 핵심으로 작용할 것이란 판단에서다. 이에 배터리 기업들은 내연기관의 ‘충전 속도 5분’, ‘주행거리 600km’를 기준으로 삼고 이를 넘어서는 배터리 기술개발에 나서고 있다.

가장 가시적인 성과를 보이고 있는 건 충전속도 기술이다. 삼성SDI, SK온은 최근 마련된 인터배터리에서 충전 속도를 줄이기 위한 최신 기술을 선보이며, 향후 맞을 전기차 시대에 소비자들에게 어필할 수 있는 충전 기술 개발에 집중하고 있다. 

삼성SDI는 업계 최초로 9분 만에 8%에서 80%까지 셀 충전이 가능한 초급속충전 기술을 개발하고 있다. 리튬이온의 이동경로를 최적화하고 저항을 감소시켜 9분 만에 80%까지 충전이 가능한 초급속충전 기술이다. 극판을 짧게 만들어 충방전 시 리튬이온이 움직이는 거리를 짧게 하고 리튬이온들이 움직이는 속도를 올려 충전 속도를 올리는 것으로 2026년 양산이 목표다.

삼성SDI 관계자는 “배터리 충전 속도를 올려야 소비자들이 내연기관 대신 전기차를 선택할 가능성이 높을 것으로 보고 이를 위한 기술 개발에 집중하고 있다”며 “초급속충전 기술은 기존 P5배터리 대비 충전 시간을 대폭 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 설명했다.

삼성SDI는 이 계획대로라면 5분 안에 내연기관 자동차 주행거리 600km의 절반인 300km를 갈 수 있는 배터리 양을 충전할 수 있어 대부분의 소비자들을 만족시킬 수 있을 것으로 판단하고 있다.

삼성SDI 관계자는 “2030년 신차의 50% 이상을 전기차가 점유하기 위해서는 현재 기술로는 소비자들을 만족시킬 수 없는 상황으로 가장 큰 한계가 충전 속도”라며 “삼성SDI의 충전기술이 2026년 적용되면 하루 300km 이내로 운전하고 있는 99.6% 운전자들의 만족도를 높여 전기차를 선택하는 빈도가 더 높아질 것으로 전망한다”고 말했다.

삼성SDI는 충전 속도를 올리는 동시에 2029년까지 20년 수명의 배터리를 개발할 계획이다. 전기차 모터의 수명이 20년인데 반해 현재 배터리 수명은 10년 정도에 그치고 있다.

삼성SDI 관계자는 “모터 수명과 배터리 수명이 다른 것도 비효율적인 시스템 중 하나”라며 “초장수명 배터리를 개발하는 것도 소비자들의 니즈를 만족시킬 수 있도록 하는 삼성SDI의 배터리 기본 전략 중 하나”라고 말했다.

SK온도 새로운 급속 충전 기술을 개발하며 다가올 전기차 시대를 대비하고 있다. SK온은 Advanced SF 배터리를 통해 18분 만에 셀 용량의 10%에서 80%까지 충전할 수 있는 기술을 개발했다. Advanced SF 배터리는 하이니켈 배터리로 에너지 밀도를 이전 제품보다 9% 이상 높였다.

SK온 관계자는 “보통 에너지 밀도가 높으면 충전할 때 음극저항이 높아 리튬이온 이동속도가 느려져 충전 시간이 길어지는데 이러한 한계를 특수 코팅공법을 통해 음극 저항을 크게 낮추고, 음극 정렬 공법을 적용해 리튬이온 이동경로를 단축했다”고 설명했다.

Advanced SF 배터리는 기아 플래그십 SUV 전기차인 ‘EV9’에 탑재될 예정이다. EV9은 무거운 차체에도 최대 주행가능거리를 501km 인증 받은 바 있다.

SK온은 급속충전 시간을 18분에서 15분으로 단축한 SF+ 배터리도 개발했다. SK온만의 이중 레이어 구조에 고용량 실리콘과 저저항 흑연을 배치해 리튬이온 이동 거리를 줄이고, 이동 속도는 높였다.

SK온 관계자는 “고용량인 실리콘은 이동 거리를, 저항이 작은 흑연은 이동 속도를 각각 개선시킬 수 있다”며 “동시에 차세대 배터리인 전고체 배터리와 각형 배터리 등을 개발하는 데에도 집중하고 있다”고 말했다.

권선형 기자 peter@sporbiz.co.kr