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<삼성SDI 울산 공장에서 연구원들이 전기차 배터리를 살펴보고 있다>

삼성SDI가 전기차 주행거리를 결정하는 핵심 척도인 배터리 에너지 밀도 향상에 적극 나섰다. 에너지 밀도가 향상되면 주행가능 거리가 늘고 동시에 전기차 무게는 줄어 에너지 소비 효율을 줄일 수 있다. 삼성SDI는 니켈·코발트·알루미늄(NCA), 니켈·코발트·망간(NCM) 배터리 소재의 니켈 함량을 높여 에너지 밀도를 높여나간다는 계획이다.

8일 업계에 따르면 삼성SDI는 내년 '젠5' 배터리를 독일 최대 자동차 업체인 BMW에 공급할 예정이다. 이 배터리는 삼성SDI가 개발한 NCA(니켈·코발트·알루미늄) 양극재를 적용한 배터리다.

젠5 배터리는 니켈 비중을 88%로 올려 에너지 밀도를 높인 것이 특징이다. 대신 코발트 비중을 줄여 원가를 절감하고 알루미늄을 추가해 안전성을 강화했다. 특히 배터리팩을 더 많이 넣는 방식 대신 양극소재의 에너지 밀도를 높여 주행거리를 늘렸다. 배터리팩 무게가 줄면서 전체 차량 무게도 줄어들어 전기차 에너지 소비 효율을 높일 수 있다.

삼성SDI는 젠5 배터리를 전기차용으로는 처음 탑재했다. 앞서 삼성SDI는 BMW 전기차 브랜드 R3에 하이니켈 NCM 배터리를 탑재한 바 있다. NCM에 이어 이번에는 NCA 배터리를 전기차 신규 모델에 탑재하게 됐다.

삼성SDI는 NCM·NCA 배터리를 중심으로 니켈 함량을 높이고 있다. NCA는 니켈 함량을 90%이상 수준까지 연구가 진척됐다.

삼성SDI는 앞으로 니켈 비중을 높이며 배터리의 에너지 밀도 향상에 집중한다. 삼성SDI는 이를 위해 국내 양극재 업체간 소재 개발 협력도 강화하고 있다.

삼성SDI는 지난 2월 국내 양극재 업체 에코프로비엠과 NCA 공장 신설을 위한 합작법인 에코프로이엠을 설립했다. 신공장은 내년 완공될 전망으로 장비 입고 후 시험가동을 거쳐 2022년 상반기 양산이 점쳐진다. 이를 통해 하이니켈 제품군을 강화해 나갈 계획이다. 전기차용 배터리 외에도 IT기기 배터리에도 하이니켈 배터리 사용량은 확대될 것으로 보인다.

삼성SDI 관계자는 “니켈 88% NCA 배터리는 전동공구용에 탑재되며 성능과 양산성을 이미 검증받았다”며 “고함량 니켈이 들어간 더욱 안전한 NCA 양극 소재 개발을 지속 진행할 것”이라고 말했다.

김지웅기자 jw0316@etnews.com