10분 충전에 1200킬로미터를 간다고? 일본 토요타 전고체 배터리

토요타의 자동차(기사와 무관)

일단 이런 보도는 걸러 들을 필요가 있을 것 같습니다.

아직 자동차가 출시되지도 않은 상황이니까요.

 

그런데 보도에 의하면 일본 토요타에서 전고체 배터리를 개발하였고, 이를 탑재한 전기차가 나올 경우 10분 충전에 1200킬로미터를 달릴 수 있는 차도 허황된 말은 아니라고 합니다.

정말일까요? 정말이라면 전기차 업계의 게임 체인저가 될 수도 있을 것 같습니다.

 

물론 저는 이게 나와도 테슬라를 살 것입니다만 ㅋㅋㅋ

 

그럼 소식 한번 보겠습니다.

일본 토요타자동차가 2027년, '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리를 탑재한 전기자동차를 투입합니다.

전고체 배터리는 10분 이하 충전으로 1천200킬로미터를 달릴 수 있다고 하는데요. 정말 이렇게 될까요? 저는 아무래도 믿을 수가 없습니다. 

 

어쨌든 이게 가능하다면, 주행거리가 현재 출시된 전기차의 2.4배나 늘어나게 되는 건데요.

 

세계 자동차 판매 대수 1위인데, 전기차 분야에서는 뒤처진다는 평가를 받는 토요타가 전고체 배터리를 실용화하면 전기차 시장의 판세를 바꿀 수도 있습니다.

 

13일 니혼게이자이신문에 따르면 토요타는 시즈오카현의 연구소에서 연 기술설명회에서 전고체 배터리의 내구성 과제를 극복했다고 발표했습니다.

그러면서 그 실용화 시기를 2027~2028년 정도로 보고 있으며, 이쯤 전기차의 탑재를 목표로 한다고 밝혔습니다.

 

토요타 최고기술책임자인 나카지마 히로키 부사장은  "좋은 재료가 발견됐다. 세계에서 뒤지지 않고 반드시 실용화하겠다"고 말했습니다. 글쎄요!

전고체 배터리

전고체 배터리란?

전고체 배터리는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 전해질을 기존의 액체에서 고체로 바꾼 것인데요.

안전성과 성능 면에서 진일보한 차세대 배터리로 알려져 있습니다. 기존 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도가 높고 화재나 폭발 위험성이 적다는 장점이 있어 일명 '꿈의 배터리'로 불립니다. 

 

구조적으로 살펴보면 현재 사용하고 있는 대부분의 리튬이온 배터리는 양극과 음극 사이에 접촉을 막는 분리막이 위치하고 있습니다.

그리고 리튬이온 배터리는 액체 전해질이 양극, 음극, 분리막과 함께 있지만 전고체 배터리는 고체 전해질이 분리막의 역할까지 대신하고 있습니다.

 

리튬이온 배터리의 가장 큰 문제점은 바로 안전성입니다.

현재의 리튬이온 배터리는 액체 전해질을 사용하다 보니 온도 변화로 인한 팽창이나 외부 충격에 의한 누출 등 배터리 손상 시 위험합니다.

그래서 안전성을 높이기 위한 부품이나 장치들이 필요한데요.

 

이에 비해서 전해질이 고체인 전고체 배터리는 구조적으로 단단하고 안정적이며, 전해질이 훼손되더라도 형태를 유지할 수 있어 안전성을 높일 수 있습니다.

 

전고체 배터리가 필요한 이유는, 바로 전기차용 배터리 용량을 높여야 하기 때문입니다.

 

많은 시장조사기관에서는 앞으로 전기차가 내연기관차를 대신해 자동차 업계의 주류로 성장할 것으로 보고 있는데요. 그런데 전기차가 확실한 대세가 되기 위해서는 현재 내연기관차와 비슷한 수준의 주행거리를 구현해야 하고, 이를 위해 핵심부품인 전기차용 배터리 용량을 증가시키는 것이 무엇보다 중요합니다.

배터리 에너지 밀도의 변화

배터리 용량을 늘리는 데는 두 가지 방법이 있는데요. 첫째는 배터리 개수를 늘리는 것입니다.

그러나 배터리가 늘면 공간 효율성이 떨어지고, 가격이 상승하는 데다가 자동차 무게도 늘어나죠.

둘째는 배터리의 에너지 밀도를 높이는 것인데요. 전고체 배터리는 기존의 리튬이온 배터리에 비해 에너지 밀도가 높다고 합니다. 폭발이나 화재의 위험성도 사라지기 때문에 안전 관련 부품을 줄이고, 그 대신 배터리의 용량을 늘릴 수 있는 활물질을 채우기 때문입니다.

 

전고체 배터리로 전기차 배터리 모듈이나 팩 등의 시스템을 구성할 경우 부품수 감소로 인해 부피당 에너지 밀도를 높일 수 있어서 전기차용 배터리로는 안성맞춤이라고 합니다.

 

과연 이 전고체 배터리 시장의 최종 승리자는 누가 될지... 귀추가 주목됩니다!