김경준 기자

등록 : 2020.06.15 18:37

포스코케미칼, 차세대 전기차 배터리 핵심소재 ‘NCMA 양극재’ 개발 완료

등록 : 2020.06.15 18:37

포스코케미칼 연구원이 에너지소재연구소에서 배터리 셀 품질을 테스트하고 있다. 포스코케미칼 제공

포스코케미칼이 차세대 전기차 배터리의 핵심소재인 NCMA 양극재 개발을 완료하고, 상업생산에 들어갈 예정이라고 15일 밝혔다.

NCMA 양극재는 기존의 하이니켈 NCM(니켈ㆍ코발트ㆍ망간 조성) 양극재에 알루미늄(Al)을 첨가해 제조하는 것으로, 전기차 주행거리를 늘리기 위해 꼭 필요한 대용량 배터리 구현이 가능하면서도 안정성과 출력을 높이고 가격은 낮출 수 있는 소재다.

일반적으로 전기차에 활용되는 하이니켈 배터리는 니켈 비중을 높일수록 용량이 늘어난다. 하지만 다른 원재료인 망간과 코발트의 비중이 줄어들면서 안정성과 출력은 낮아지기 때문에 니켈 함량을 80~90% 이상으로 높이는 데는 기술적인 한계점이 있었다. NCMA 양극재는 알루미늄을 활용해 이런 한계점을 보완하며 니켈 비중을 높일 수 있게 되는 원리다.

포스코케미칼은 이번에 개발한 NCMA양극재에 대해, 니켈 함량을 80% 이상으로 늘려 배터리 용량을 크게 높이면서 독자 개발한 알루미늄 도핑 공정을 통해 출력과 안정성을 함께 향상시켰다고 설명했다.

지금까지 전기차 배터리 시장은 용량과 안정성에 장점이 있는 NCM 양극재와 출력에 장점이 있는 NCA(니켈ㆍ코발트ㆍ알루미늄 조성) 양극재가 양분해왔다. 하지만 전기차의 주행거리를 늘리기 위해 글로벌 배터리사들은 이 두 소재의 장점이 함께 발현될 수 있는 차세대 소재로 NCMA 양극재를 지목하고 기술 개발에 힘써왔다.

NCMA 양극재는 1회 충전 시 500~600km를 주행할 수 있는 3세대 전기차에 적용된다. 업계에서는 3세대 전기차가 상용화되면 내연기관 자동차와의 본격적인 경쟁이 가능해 전기차 대중화의 기폭제가 될 것으로 보고 있다.

또 가격이 비싸고 변동성이 큰 희소금속인 코발트의 원가 부담이 줄어들어 배터리 가격도 크게 낮출 수 있게 된다는데 회사 측 설명이다.

포스코케미칼은 글로벌 전기차 시장이 2020년 약300만대에서 2025년에는 930만대 이상으로 연평균 25% 이상 성장할 것으로 전망됨에 따라 차세대 소재 혁신을 통해 급성장하는 전기차 배터리 시장 공략을 강화해 나갈 계획이다.

포스코케미칼 김도형 에너지소재연구소장은 “미래 수요에 대비하는 소재 선행개발을 더욱 가속화하며 배터리소재 시장을 선도해 나갈 것”이라며 “고객과 시장을 만족시키는 혁신적인 제품으로 에너지소재분야 글로벌 1위로 올라서겠다”고 말했다.

김경준 기자 ultrakj75@hankookilbo.com

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