하이니켈 양극재

예로부터 니켈은 동전 제작이나 스테인리스강의 제조에 주로 사용되었습니다. 니켈의 화학적으로 전성과 연성이 높은 이유로, 니켈 함량이 높아지면 주행거리가 높아지는 장점이 있습니다.

이러한 니켈을 이용하여, 양극재에 들어가는 코발트의 비중을 낮추고 니켈 함량을 80~90%로 크게 높인 배터리를 하이니켈 양극재(배터리)라고 합니다.

니켈은 에너지 밀도가 높기 때문에 1회 충전 시 주행거리와 고출력 전기차 제조가 가능합니다.

이러한 니켈을 함유량을 높인 배터리는 전기차 배터리의 미래라고 생각하고 발전을 위해 큰 노력을 하고 있습니다.

그렇다면 이런 니켈은 어디서 매장되어 있을까? 바로 인도네시아입니다. 세계에서 30% 정도의 점유율을 보이고 있습니다. K배터리 기업에서는 이러한 인도네시아의 니켈 채굴권 확보를 위해 열심히 투자하고 있습니다. 니켈확보와 배터리 시장 주도권 확보까지 가능하겠습니다.

동전에 양면이 있듯이, 이러한 니켈이 좋으면 진즉부터 많이 썼겠죠? 바로 안정성 문제로 인해 적당량만 사용했었습니다. 니켈은 마치 기름 같아서 불을 잘 붙지만 한 번 붙으면 너무 붙어서 안전에 위험이 있습니다. 즉. 성능은 너무나도 좋아지지만, 안전성에 대한 위험이 존재합니다. 이러한 안전성에 대해 보완은 각 기업별로 보완을 하고 있지만, 아직 발전 중인지라 명확한 대책은 찾아보기가 힘듭니다.

몇 년 전 발생했던 코나 EV 화재도 이러한 이유로 발생했다고 추정되고 있기는 합니다. 그에 대한 대책으로 배터리 충전량을 100% 완충하지 않기도 했지만…

이러한 이유로 인해 중국산 LFP배터리에 비해서 에너지밀도는 크지만 결국 비슷한 수준이라는 의견도 있습니다. 에너지 밀도가 큰 K배터리지만 어차피 완충하면 불이 나니, 완충 못하지 않느냐? 라는 주장입니다.

하지만 이는 기존의 화재사고 등으로 인해 보완이 되었고. 현재는 100% 충전이 가능하기에 LFP배터리에 비해서 효율이 좋다고 합니다. (삼프로 TV 유튜브에서 확인)

SK온은 양극과 음극을 지그재그 모양으로 감싸 분리시키고, 삼성SDI에서는 소재와 특수코팅기술로, LG엔솔도 알루미늄을 추가하여 안정성을 높이고 있습니다.

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위 표에서 보는 것처럼 LG엔솔, SK온, 삼성SDI에서 하이니켈 양극재의 비율을 85~90% 수준으로 하여 생산에 나서고 있습니다. BMW, GM, 포드 등 굴지의 자동차 회사에 탑재 된다고 하니, 열심히 만들고 있겠죠?

그 결과물이 BMW iX입니다. 니켈 함량을 88%까지 끌어올린 배터리로, 이 삼성의 배터리 Gen5로 인해 2023년 2분기 배터리 시장에서 4000억 원의 수익을 독식했습니다.

울트라 하이니켈 양극재

이 모델은 니켈의 함량이 91%정도 인지라 울트라하이니켈 배터리라고 볼 수 있습니다. 이 배터리를 사용하면 1회 충전에 약 1,000km 정도의 주행이 가능합니다.

울트라하이니켈 배터리로 발전 하는 이유는 당연하죠. 하이니켈 배터리 발전에 어느 정도 성공했기 때문에, 울트라하이니켈도 도전하는 겁니다.

벌써 양산까지 시작했고, 처음으로 전기차에 사용될 회사는 테슬라가 될 것 같습니다.

최근 정체되어 있는 모델과 실적이 타개책으로 테슬라가 NCMA 울트라 하이니켈 배터리를 탑재한다면 더욱더 발전할 수도 있을 것 같습니다.

테슬라가 엘앤에프 배터리만 쓰는 건 아니고 중국 배터리도 쓰기도 합니다. 너무 짬뽕아닌가 걱정도.

본인들이 만들거라는 기사도 있네요. 과연..?

저도 사실 전기차 구입을 지금 하라고 하면 망설여집니다. 아직 전기차 충전 인프라나 주행거리로 인해서 불안하거든요.

하지만 오늘 설명드린 하이니켈배터리, 울트라 하이니켈 배터리가 발전되어 한번 충전에 500km 이상 가게 된다면 기름 한번 넣는 느낌으로 한번 충전할 수 있을 것 같습니다.