닛산, 2028년부터 독자적인 전고체 배터리로 승부수 띄운다 [카테고리 설정이 아직되어 있지 않습니다.] 닛산이 지난 2020년 인수한 포뮬러 E 경주용 차량. F1경주인데 EV 버전이라고 보면 된다./닛산 홈페이지
국내에서도 전기차(이하 EV)의 전고체 배터리에 대한 관심이 뜨겁다. 전고체 EV 배터리 기술의 장점은 잘 알려져 있다. 기존 리튬 이온 EV 배터리에 비해 더 긴 주행 거리, 더 빠른 충전 시간, 더 작고 가볍고 안전한 점 등이 그것이다.
하지만 전고체 배터리가 지난 10년 이상 꾸준히 발전해오긴 했지만, 일부 애널리스트들은 전고체 EV 배터리 기술이 2030년 이후까지는 전성기를 맞이하지 않을 것이라고 믿고 있다.
그런데, EV만큼은 국내보다 뒤졌다고 생각해온 일본에서 닛산이 동맹군을 이끌고 전고체 배터리에서 한판 승부를 벌이려고 한다는 보도가 나왔다. 클린테크니카는 17일(현지시각) 닛산의 전고체 배터리 이야기를 중점적으로 소개했다.
닛산 독자적인 전고체 배터리(ASSB) 2028년부터 양산 목표
지난 2021년, 닛산은 이미 "20230년 이전에 자사 EV에 전고체 배터리가 탑재될 것"이라고 발표했다. 독자적인 전고체 배터리(ASSB)를 탑재한 EV를 출시하고, 이르면 2024회계연도에 일본 요코하마에 파일럿 공장을 준비하는 것을 목표로 하고 있다고 밝혔다.
게다가 닛산은 2028년까지 배터리 팩 비용을 킬로와트시당 75달러(약 10만원)로 낮추는 동시에 충전 시간을 3분의 1로 줄이겠다고 밝혔으며, 최종 목표 가격은 65달러(약 9만원)라고 한다. 이를 통해 2028년까지 새로운 전고체 EV 배터리를 양산하는 것이 목표라는 것이다.
클린테크니카에 의하면, 새로운 전고체 EV 배터리는 닛산 EV는 물론 르노와 미쓰비시 전기차에도 탑재될 가능성이 높다. 세 회사는 몇 년 전 '얼라이언스 2030(Alliance 2030)'이라는 협력 관계를 맺었다. 이 동맹은 닛산이 전고체 EV 배터리 개발을 주도하는 '리더-팔로워(Leader-Follower)' 모델이다.
닛산, 옥스포드 대학과는 협업, 르노, 미쓰비시와는 동맹 맺어
닛산은 증가하는 고객 차량 수요를 충족하고 증가하는 EV를 지원하기 위해 글로벌 배터리 공급 시스템을 구축하려고 한다. 닛산은 파트너들과 협력해 2026회계연도까지 글로벌 배터리 생산능력을 52GWh, 2030회계연도까지 130GWh 로 늘릴 계획이다.
얼라이언스 회원들은 플랫폼, 생산 공장, 파워트레인 또는 차량 부문과 같은 여러 매개변수를 통합하여 각 차량에 대해 원하는 수준의 공통성을 정의하는 '스마트 차별화' 방법론을 개발했다. 예를 들어, C 및 D 부문의 공통 플랫폼은 얼라이언스의 3개 브랜드가 5개 모델을 공통으로 사용한다. 플랫폼을 같이 사용함으로써 신차 개발비를 대폭 줄이자는 것이다.
이 프로세스를 강화함으로써 얼라이언스 회원들은 앞으로 공통 플랫폼의 사용률을 현재 60%에서 2026년에는 총 90개 모델의 80% 이상으로 향상시킬 예정이다.
르노, 닛산, 미쓰비시는 전기화 분야에 이미 100억 유로(약 14조원) 이상 투자해서 EV시장을 개척했다. 주요 시장의 15개 얼라이언스 공장에서 이미 10개 EV 모델용 부품, 모터, 배터리를 생산하고 있으며, 지금까지 100만 대 이상의 EV 자동차가 판매됐다.
얼라이언스는 향후 5년간 전기화에 총 230억 유로(약 33조원)를 추가 투자해서 2030년까지 35개의 새로운 EV 모델을 출시할 예정이고, 이들 모델 중 90%는 5가지 공통 EV 플랫폼을 사용한다.
한편, 닛산은 새로운 배터리를 장착한 EV의 2028년 회계연도 출시가 여전히 순조롭게 진행되고 있다고 언급했다. 같은 발표에서 닛산은 미래의 전고체 EV 배터리를 위해 뜨거운 픽업트럭 시장을 주목하고 있다고 귀뜸했다.
한편, 닛산은 전고체 EV 배터리 연구에 대해 영국의 옥스포드 대학과 파트너십을 맺고 있다. 닛산은 “옥스포드 대학의 과학자들과 협력하여 기술을 개발해 왔다”고 공개했다.
최신 뉴스를 살펴보면, 옥스포드 대학의 과학자들이 덴드라이트(dendrite) 문제를 해결하기 위한 궤도에 오르고 있다는 것을 알 수 있다. 덴드라이트란 시간이 지남에 따라 EV 배터리에서 형성되는 미세한 머리카락 같은 것인데, 처리하지 않을 경우 배터리 성능을 저하시키고 잠재적으로 안전에 영향을 미칠 수 있다. 덴드라이트는 액체 전해질을 사용하는 기존 배터리는 물론 고체 배터리에서도 형성될 수 있다고 한다.
옥스포드 대학의 연구는 덴드라이트 문제를 해결하지는 못하지만, 고체 EV 배터리 기술의 고장을 일으키는 메커니즘에 대해서는 설명을 했다. 지난 2023년 6월 네이처(Nature) 저널에 발표된 연구에서 덴드라이트 형성 과정의 두 가지 개별 요소를 설명했다.
닛산, EV로 경주하는 포뮬러 E 레이싱 팀까지 인수하면서 기술 개발
닛산은 지난 2022년 순수하게 EV로 경주하는 포뮬러(Formula) E 레이싱 팀을 인수하고, 포뮬러 E 경주에도 참가하고 있다. 닛산은 이미 ABB FIA E 챔피언십 시즌 5(2018/19)에서 순수 전기 레이싱 데뷔를 하며, 이 시리즈에 참가한 최초이자 유일한 일본 제조업체가 됐다.
ABB FIA 포뮬러 E 월드 챔피언십은 2020년 처음부터 넷제로 탄소 발자국 인증을 받은 최초의 글로벌 스포츠이며, 모든 경주 시장에서 인증된 기후 보호 프로젝트에 투자하여 전기 경주의 모든 시즌에서 배출되는 배출량을 상쇄했다. 이 챔피언십에 참가하는 모든 자동차는 전기로 구동되며, 이 시리즈는 최신 전기 기술을 테스트하고 개발하기 위한 경쟁 플랫폼 역할을 하고 있다.
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