“현대차의 '아이오닉5', 기아의 'EV6'에 SK온 급속 충전 기술이 적용됐습니다. 이들의 완전 충전시간은 18분으로 글로벌 전기차 중에서 가장 빠릅니다.”
박기수 SK온 배터리 개발실장 부사장이 27일 '전자신문 배터리데이 2022' 기조연설에서 “SK온은 국내 업계 최초로 니켈 90% 삼원계(NCM) 배터리를 상용화한 데 이어 니켈 기반 전기차 배터리 기술까지 선도하고 있다”며 “배터리 공정의 핵심인 전극 공정·코팅 기술로 충전 속도를 급격하게 올리기 위한 기술도 개발 중”이라고 밝혔다.
최근 에너지 밀도나 가격뿐 아니라 전기차 고객들이 가장 선호하는 구매 포인트로 빠른 충전 성능을 요구하고 있다고 강조했다.
배터리 충전 성능을 올리는 기술은 크게 공정과 소재 기술로 나뉜다. 공정 기술은 전기차 배터리 리튬 이온을 저장하는 음극 전극 공정법을 바꾸는 것이다. 리튬이온 양극에서 음극으로 리튬 이온이 이동을 하려면 분리막의 작은 구멍을 통과한다. 그러나 리튬 이온이 음극으로 빠르고 안정적으로 이동하기 위해서는 전극 공정 설계 기술을 고도화해야 한다.
SK온은 구체적 설계 기술을 공개하지 않았지만, 전극의 두께 변화를 주는 방식으로 전극 공정 기술을 고도화하고 있다고 설명했다.
또 소재 기술은 음극 내 실리콘 함량을 올리면서 음극재 성능을 올리는 역할을 한다. 음극재는 양극재와 함께 배터리의 핵심 소재다. 지금까지 전기차에 들어가는 배터리 성능을 강화하기 위해 니켈 함량을 높여왔다. 그러나 실리콘 음극재가 양극재와 함께 에너지 밀도를 강화할 차세대 소재로 떠오르면서 실리콘 음극재가 주목받고 있다. 이에 SK온은 음극재의 실리콘 함량을 10% 이상 올리는 기술 개발이 양산을 앞두고 있다.
박 부사장은 “SK온은 니켈 98% 하이니켈 배터리에 실리콘을 넣은 배터리를 개발하고 전기차 충전 속도를 개선하고 있다”며 “완성차 업체의 요구에 맞춰 배터리 기술 경쟁력 강화에 나서고 있다”고 말했다. SK온은 LG에너지솔루션, 삼성SDI와 함께 실리콘 함량을 올리기 위한 소재 기술 개발을 강화하고 있다. 실리콘을 10% 이상 올리는 기술 개발이 양산을 앞두고 있다.
박 부사장은 “SK온 배터리가 들어간 전기차는 세계 최고 수준의 급속 충전 기술을 보유하고 있다”며 “음극재뿐 아니라 전극 설계 기술을 강화하고, 전극 두께를 지속해 줄이는 방식으로 배터리 경쟁력을 높여갈 것”이라고 덧붙였다.
SK온은 국내 대표 파우치 기반 전기차 배터리 업체다. 현대자동차를 중심으로 폭스바겐, 포드 등 글로벌 완성차 업체를 고객사로 확보하고 있다.
김지웅기자 jw0316@etnews.com
