솔리드 스테이트 배터리는 어떻게 전기 자동차를 더 좋게 만들까?

2019년 10월 24일 일본 도쿄에서 열린 도쿄 모터쇼에서 한 남자가 도요타 로고를 지나가고 있다. 로이터/에드가 수/파일 사진

도쿄/싱가포르, 9월 7일(로이터) - 고체 상태의 배터리는 액체 리튬 이온 배터리보다 더 많은 에너지를 저장하고, 더 빠르게 충전하며, 더 큰 안전성을 제공하여 화석 연료로 움직이는 자동차로부터 더 빨리 이동하도록 도와줌으로써 전기 자동차(EV)의 게임 체인저가 될 수 있다.

액체 리튬 이온 배터리와 어떻게 다른가?

고체 상태의 배터리는 전극 사이에 리튬 이온을 운반하는 고체 전해질의 얇은 층을 사용한다.

리튬이온(리온) 배터리는 액체 전해질을 사용하며 양극 전극이 음극과 접촉하지 않도록 하는 분리기가 있다. 더 읽다

 

현재 페이스메이커나 스마트워치 등 기기에는 솔리드스테이트 배터리가 사용된다.

EV용 배터리의 대량 시장 생산은 3년에서 5년 정도 남았다고 전문가들은 말한다.

솔리드 스테이트 배터리의 장점은?

고온에서 전해질이 휘발성이 있고 인화성이 강한 액체 리온 전지보다 안전하고 안정적일 가능성이 높다. 이는 리온 배터리를 사용하는 전기자동차가 화재와 화학물질 누출에 더욱 취약하게 만든다.

 

안정성이 향상되면 충전이 빨라지고 부피가 큰 안전장비의 필요성이 줄어든다.

그들은 액체 리온 배터리보다 더 많은 에너지를 저장할 수 있어, 운전자들이 자동차를 충전하기 위해 자주 멈출 필요가 없기 때문에 가솔린 차량에서 EV로의 전환 속도를 높이는데 도움이 된다.

솔리드 스테이트 배터리 대량 생산이 어려운 이유는?

완성차 업체와 기술 업체들은 연구실에서 한 번에 한 개씩 고체 상태의 리튬이온 배터리 셀을 생산해 왔지만, 지금까지 이를 대량 생산까지 확대하지는 못하고 있다.

 

안정적이고 화학적으로 불활성이며 전극 사이에 이온 전도체가 잘 남아 있는 고체 전해질을 설계하기는 어렵다. 그것들은 가공하는 데 비용이 많이 들고 사용 중에 팽창하고 수축할 때 전해질의 간결성 때문에 균열이 생기기 쉽다.

현재 고체 상태의 셀은 액체 리온 전지보다 약 8배 더 비싸다고 전문가들은 말한다.

누가 그들을 만들려고 하는거지?

일본 도요타자동차(7203년)T)는 솔리드 스테이트 배터리를 대량 생산하는 선두 주자 중 하나이다. 근속연수에 어려움을 겪고 있지만 2020년대 중반까지 만들 의향이 있다고 밝혔다. 더 읽다

 

도요타의 사내 연구 외에도 일본 파나소닉(6752개)사와 손을 잡았다.T) Prime Planet Energy & Solutions Inc. 벤처기업과 함께 이러한 파워팩을 개발한다.

독일 폭스바겐(VOWG_p)이 바짝 다가섰다.DE)는 빌 게이츠가 후원하는 미국 배터리 기업 퀀텀스케이프(QS)에 투자했다.2024년 VW의 EV, 궁극적으로는 다른 완성차 업체에 배터리 도입을 목표로 하는 N)이다.

VW는 이 배터리가 액체형 배터리보다 약 30% 더 많은 범위를 제공하고 12분 안에 80%까지 충전할 것이라고 말하는데, 이는 현재 이용 가능한 가장 빠른 충전 리이온 셀의 절반도 안 되는 시간이다.

스텔란티스(STLA)이탈리아계 미국 자동차 회사인 피아트 크라이슬러와 프랑스 PSA의 합병으로 지난 1월 설립된 MI는 토탈에니지스(TotalEnergies, TTEF)와 오토모티브 셀(Automotive Cells Co)라는 벤처기업이 있다.PA) 및 중국 컨템포러리 암페렉스 테크놀로지(CATL)와의 파트너십(300750)SZ). 스텔란티스는 2026년까지 솔리드 스테이트 배터리를 도입할 예정이다. 자세한 내용 보기

 

포드자동차(F.N)와 BMW AG(BMWG).DE)는 자사의 솔리드 스테이트 기술이 기존 리튬이온 배터리보다 50% 더 높은 에너지 밀도를 제공할 수 있다는 내용의 스타트업 솔리드파워에 투자했다. 포드는 12월 중순까지 배터리 비용을 40% 절감할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 더 읽다

한국의 현대 자동차 (005380)스타트업 솔리드에너지시스템(SolidEnergy Systems)에 투자한 KS)는 2030년 솔리드스테이트 배터리를 대량 생산할 계획이다.자세히 읽어보십시오.

삼성SDI 주식회사 (006400).삼성전자(005930) 계열사인 KS.KS)는 솔리드 스테이트 배터리 개발에 힘쓰고 있다.

EV 시장 선두주자인 테슬라(TSLA)O)는 지금까지 자동차에 솔리드 스테이트 셀을 개발하거나 사용하고 싶다고 말하지 않았다.