희토류인 리튬을 사용하지 않아 친환경적이면서도, 폭발성이 거의 없는 2차 전지인 '전고체 배터리(LFS: Lithium Free Solid-state)'가 세계 최초로 국내 상용 버스에 탑재된다.
BK동영테크가 개발한, 리륨을 쓰지 않은 '전고체 배터리'가 세계 최초로 국내 상용 버스에 탑재된다. 사진은 경기도 지역 신도시에서 운행 중인 범한자동차의 전기버스. BK동영테크 제공
2차전지 제조업체 BK동영테크(대표 이기홍)가 국내에서 처음 전고체 배터리 기술을 개발했고, 이에 한국전자통신연구원(ETRI) 호남권연구센터가 힘을 보태 밀도 고도화 및 원격 관제 기술을 개발해 이전해 준 덕분이다.
KIB플러그에너지의 자회사인 BK동영테크(이기홍 대표)는 범한자동자와 전고체 배터리 공급 계약을 체결했다고 8일 밝혔다.
계약 차량 수량은 1000대, 금액으로는 1,260억원 상당이다. 양측의 계약체결식은 오는 14일 오후 2시에 진행될 예정이다.
전고체 배터리는 전기를 흐르게 하는 배터리의 양극과 음극 사이에 전해질이 없어 충전해서 사용하는 차세대 2차 전지이다. 전해질이 고체여서 충격에 의한 누액 위험이 없고, 외부 충격 또는 고속 충전 및 방전 시 과열 발생에 따른 폭발과 화재위험이 낮다.
BK동영테크의 전고체배터리가 탑재될 전기버스. BK동영테크 제공
BK동영테크가 납품하는 차량별 배터리 용량은 300kwh로, 고속으로 최대 1시간 충전하면 완충된다.
최대 약 200km로 달리는 상용 버스에 전고체 배터리가 세계 처음으로 탑재, 운용될 예정이다.
BK동영테크 측은 "ETRI에 따르면 BK동영테크의 배터리 밀도는 리터당 522와트시(Wh/L)에 달한다"며 "이는 정부의 보조금 지급 기준 최고 구간인 500와트시리터(Wh/L)를 웃돌아 전액 보조금 수령이 가능하다"고 설명했다.
BK동영테크의 전고체 배터리 밀도 시험이 진행되는 모습
BK동영테크의 차량용 전고체 배터리 500Wh 셀
지난 2010년 설립된 BK동영테크는 전고체 배터리의 일종으로 리튬을 쓰지 않는 고체(LFS, Lithium Free Solid)배터리와 에너지저장장치(ESS)를 생산하는 기업이다.
LFS 배터리는 기존의 리튬 이온 배터리가 가진 단점을 보완해 주는데, △리튬이온 배터리 대비 약 5배 빠른 충전 속도 △영하 40도의 저온과 70도 이상의 고온에서도 작동 △가격 경쟁력 △적은 폭발 위험 등이 강점이다.
특히 발열 및 화재의 위험성이 거의 없고, 자가 방전율도 0% 수준이다. 리튬 이온 배터리나 다른 2차전지의 경우 자가 방전율이 월 5%라는 점을 감안하면 BK동영테크의 전고체 배터리는 성능 저하 요인이 없다고 볼수 있다.
이기홍 BK동영테크 대표는 “특히 고속 충전 중에도 발열이 없어 충전시 발생되는 폭발 및 화재가 없다”고 말했다.
이번 세계 최초 전고체 배터리의 상용 버스 탑재에는 정부출연연인 ETRI 호남권연구센터도 한몫했다.
2019년부터 BK동영테크와 함께 고체 배터리 밀도 향상 기술 개발을 해 왔고, 전고체 배터리 장착 시 원격 관제를 통해 혹시 발생할 수 있는 문제를 사전에 검증해 안정성 확보에 나서는 등 원격 관제기술 이전을 통해 사업화 지원 및 컨설팅을 진행해 왔다.
BK동영테크는 자체 개발한 전고체 배터리를 미국으로 수출한다. 또 미국 방산업체 GTS(Global Technology System : Missile Battery System)사 인증시험을 받기 위한 고체 배터리 샘플 시험에도 들어갔다.
이와 함께 전북 과학진흥원과 국책사업으로 전기 어선 사업화를 추진중인데, 최대 30톤까지의 소형어선은 2024년 3월까지 완료할 예정이다.
지난달 KIB플러그에너지에 지분 51%가 인수된 BK동영테크는 삼성전자 엔지니어 출신 이기홍 최고경영자(CEO)와 한국에너지평가원 출신 박주식 최고기술책임자(CTO)가 이끌고 있다.
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