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잇단 ‘전기차 화재’…‘안전 승부수’ 띄운 K배터리

배터리 데이터 통한 안전 관리 시스템 BMS 개발
2027년부터 꿈의 배터리 ‘전고체 배터리’ 양산 시동

입력 2024-08-08 06:13
신문게재 2024-08-08 3면

인천 청라 아파트 지하 주차장 화재 합동 감식<YONHAP NO-4137>
지난 2일 오전 인천 서구 청라 아파트 지하 주차장 화재 현장에서 경찰과 소방 등 관계자들이 합동 감식을 하고 있다. (사진=연합뉴스)

 

인천 전기화 화재 사고를 계기로 ‘배터리 안전’에 대한 우려가 커지는 가운데, 국내 배터리 업체들이 BMS(배터리관리시스템) 개발과 화재 발생을 낮춘 ‘전고체 배터리’ 양산을 통해 안전성 강화에 나섰다.



7일 관련 업계에 따르면, 지난 1일 인천 청라 한 아파트 지하주차장에서 발생한 메르세데스-벤츠 EQE 세단 배터리 셀은 중국 파라시스 제품으로 확인됐다. 벤츠 EQE에는 글로벌 1위 배터리 업체인 중국 CATL 제품과 파라시스 제품이 병행 탑재됐는데, 이번 사고 차량에는 파라시스 제품이 탑재됐다.

이 배터리는 니켈·코발트·망간(NCM) 삼원계 타입으로, 이번에 화재가 발생한 차량에 탑재된 NCM 811배터리는 니켈 비중이 80%로 높다. 주행거리를 늘릴 수 있다는 장점이 있지만, 안전성이 떨어질 수 있어 화재 등 안전성 관리 기술력이 필수다.

배터리 화재에 국내 배터리 업체도 안심할 수 없다는 지적이다. 지난해 8월까지 국내 배터리 3사의 화재 발생 건수를 보면 LG에너지솔루션이 35건으로 가장 많았고, SK온 14건, 삼성SDI 1건 순이다. 현재 국내 배터리 업체들은 안전성 강화에 총력전 태세다.

LG에너지솔루션은 올해 3월 퀄컴과 손잡고 첨단 BMS 진단 솔루션 개발을 추진키로 했다. BMS 진단 솔루션은 전류와 전압, 온도 등 다양한 배터리 관련 데이터를 활용해 제품이 최적 성능을 발휘할 수 있도록 설계됐다.

삼성SDI는 배터리 팩 내부 전류·전압과 셀 온도 등 데이터를 파악해 이를 기반으로 배터리 이상을 예측해 내는 기술을 자사 BMS에 적용했고, SK온은 비정상으로 작동하는 배터리를 찾아 통제할 수 있도록 하는 배터리관리칩(BMIC)을 개발했다.

여기에 화재 안전성을 대폭 개선할 수 있어 이른바 꿈의 배터리로 불리는 ‘전고체 배터리’ 개발에도 속도를 내고 있다. 전고체 배터리는 에너지 밀도가 높고, 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용하기 때문에 화재 위험성을 크게 줄일 수 있다.

전고체 배터리 개발 선두주자로 꼽히는 삼성SDI는 오는 2027년부터 전고체 배터리를 상용화할 계획이다. 작년 SDI연구소 내에 전고체 배터리 파일럿 라인 ‘S라인’을 준공하고 같은 해 6월부터 시제품을 생산했다. 파일럿 라인에서 시제품 양산을 통해 일부 고객사에 샘플을 공급하고 양산 관련 협력도 진행 중이다.

LG에너지솔루션은 고분자계와 황화물계 전고체전지를 동시에 연구하고 있다. 오는 2026년 리터당 650Wh 고분자 전고체 배터리를 상용화하고, 에너지 밀도를 두 배 올린 900Wh 이상의 황화물 전고체 배터리는 2030년 양산을 목표로 하고 있다. SK온도 오는 2030년을 목표로 전체 배터리를 개발 중이다.

국내 배터리업계 한 관계자는 “배터리를 안전하게 만들기 위해 다양한 노력을 시도하고 있다”면서도 “최근 전기차 화재 발생 원인이 명확하게 규정되지 않은 상태에서 배터리 화재에 대해 단정적으로 언급하는 현실은 안타깝다”고 말했다.

강은영 기자 eykang@viva100.com 

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