전고체배터리가 EV 배터리 관련주 투자에 미치는 영향은?

도요타가 2021년부터 전고체 배터리가 탑재되는 전기차를 도쿄올림픽에 맞춰 출시하겠다고 합니다.

전고체 배터리가 기존 배터리대비 압도적인 용량, 수명, 안정성을 갖는것은 사실이라 우리나라의 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK이노베이션 같은 배터리 제조사에 위협이 되는게 사실인데요.

하지만,

우리나라 배터리 기업들이 바보가 아닙니다.

배터리의 핵심인 에너지밀도, 안정성인데 그동안은 용량 향상을 위해 양극재 개발에 공을 들였지만 어느정도 기술적 한계에 부딪혀 이제부터는 음극재 개발에 박차를 가하고 있다네요.

음극재는 주로 인조흑연(Graphite)였는데 이제는 흑연에 실리콘소재를 결합하여 에너지 밀도를 늘리는 기술을 개발하고 있습니다.

LG에너지솔루션은 엘앤에프를 통해 SK이노베이션은 에코프로비엠을 통해 양극재, 음극재를 개발하고 있답니다.

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특히, 양극재에 기존 NCM(니켈, 코발트, 망간) 3성분계로 만들던 것을 A(알루미늄)을 추가한 NCMA 4성분계 양극재가 개발되면 전고체 배터리에 버금가는 안정성과 에너지 밀도를 확보할 수 있다고 합니다.

기존에 배터리에서 불이나는 이유 중 하나로,

Ni, Li의 이온반지름이 비슷해서 양이온의 혼합이 빈번하게 발생하는데 이때 발생하는 잔류리튬이 전해질로 흘러들어가 전해질내의 극소량의 물분자와 만나면~ 생성되는 불화수소에 의해 전해질이 분해되어 가스발생, 폭발로 이어지게 됩니다.

이때, 알루미늄으로 양극재를 도핑, 코팅하면 Ni의 이동을 제한하여 전해액으로 잔류리튬이 흘러가는걸 막아주게 됩니다.

이렇게 되면 양극재 에너지밀도에 관계가 깊은 Ni의 양을 더 높일 수 있어 전고체 배터리만큼 전기차의 주행거리를 늘릴 수가 있다고 하네요.

 

전고체 배터리에 마냥 쫄것만은 아닙니다. NCMA 4성분계와 Si가 결합된 음극재라면요!

확실히 NCM811에 Al이 추가된 양극재의 용량 유지율이 우수하다.