대만, 전고체 배터리 기가팩토리를 세계 최초로 개장

대만의 프롤로지움 테크놀로지(Prologium Technology)는 지난 23일(현지 시각) 전고체 배터리 기가팩토리를 세계 최초로 개장했다고 클린테크니카가 전했다.

전고체 배터리는 더 넓은 범위, 더 빠른 충전, 더 긴 수명 주기, 향상된 안전성, 더 적은 공급망 위험, 더 많은 재활용성 때문에 주목을 받고 있다. 그러나 전고체 배터리는 규모의 경제를 이뤄 비용을 낮춰야 한다는 과제를 안고 있다.

그런데, 클린테크니카에 따르면, 프롤로지움이 이 난제를 해결했다고 한다. 대만 타오위안(Taoyuan)에 위치한 프롤로지움의 첫 번째 기가팩토리 고체 배터리 공장 타오케(Taoke)에서 이 문제를 해결했고, 이 회사는 프랑스에 두 번째 공장도 세울 계획이다.

프롤로지움은 성명서에서 "타오케 공장의 출력 효율은 두 배의 조립 속도와 혁신적인 제조 기술, 즉 액체 전해질 주입, 담금 및 탈기 공정 없이 지속적인 습식 코팅으로 만든 고체 전해질을 통해 원래 시설보다 2.6배 더 높아서 생산 효율성과 품질이 향상되고 제조 비용을 절감했다”고 주장했다.

한편, 프롤로지움은 재료 공급망을 한국의 철강사 포스코에 의존하고 있는데, 포스코는 미국의 스타트업 에너지엑스(EnergyX)와 제휴, 미국 캘리포니아주 솔턴 해(Salton Sea)의 염수에서 리튬을 추출하는 신기술을 지원하기 때문에 조만간 미국에서 프롤로지움 전고체 배터리 공장을 짓게 될 가능성이 있다.

이 회사는 독점 기술로 710개 이상의 글로벌 계류 및 등록 특허를 갖고 있다. 프롤로지움은 글로벌 자동차 제조업체가 모듈을 테스트하고 개발할 수 있도록 완전 자동화된 파일럿 생산 라인에서 생산된 약 8000개의 차세대 전고체 배터리 샘플을 이미 제공했다.

미국 기업도 전고체 배터리를 개발 중인 기업이 있다. 미국 스타트업 이온 스토리지 시스템즈(Ion Storage Systems)는 ‘세라믹 두뇌(ceramic brain)’라는 것을 개발하고 시험 생산을 준비 중이다.

이온 스토리지(ISS)가 350년 역사의 재료 전문기업 프랑스의 생고뱅(Saint-Gobain)의 지원을 받아 새로운 전고체 배터리를 파일럿 단계에서 벗어나 대량 상용 규모 제조 라인으로 출시할 준비를 하고 있다. 생고뱅은 세라믹 분말을 제공하는 역할을 한다.

이온 스토리지는 자사의 배터리는 더 빠르게 충전되고, 더 오래 작동하며, 더 저렴하고, 희토류 및 독성 화학 물질에 대한 의존도가 낮고, 재활용이 더 용이하다고 소개했다.

오늘날 전기차는 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온 배터리로 작동한다. 전고체 배터리는 액체를 반고체 젤 또는 실제로는 고체 물질로 대체한다. 전고체 배터리에 세라믹 재료를 사용한다는 아이디어는 수년 동안 클린테크니카가 검증했으며 미국 에너지부(DOE)도 관심을 보이고 있는 것으로 확인된다.

또 다른 미국의 전고체 배터리 스타트업은 팩토리얼 에너지(Factorial Energy)다. 지난해 가을 팩토리얼은 생산 개시를 준비하면서 본거지인 미국 매사추세츠주에 새로운 R&D시설에 대한 업데이트 계획을 발표했다.

한편, 미국 콜로라도 대학교에서 분사한 솔리드 파워(Solid Power)도 경쟁자다. 2021년에 회사는 콜로라도주 덴버에 두 번째 공장을 추가하여 전해질 생산 능력을 확장할 계획을 발표했다.

솔리드 파워는 덴버의 두 번째 공장에서 생산 공간을 4배로 늘리고 매년 30미터톤의 전해질을 생산하려고 한다. 이 양은 전기차에 20만 개 셀을 공급할 수 있는 양이라고 지난해 9월 덴버 포스트(Denver Post)가 보도했다.

솔리드 파워는 한국의 배터리 기업 SK온과 새로운 협력을 발표하면서 활발하게 움직이고 있다. 최근 계약에는 R&D 약속은 물론 콜로라도 시설을 모델로 한 SK온의 한국 시설 중 한 곳에 새로운 생산라인을 설치할 계획이다. 한국 공장은 2025년 가동을 목표로 하고 있다.

이외에도 미국 에너지부 산하 국립연구소 여러 곳에서 전고체 배터리를 연구하고 있다고 클린테크니카가 덧붙였다.