SES, 충주 ‘리튬메탈 배터리’ 공장 가동...2025년 상용화

▲충북 충주 SES 배터리 공장 전경.

[에너지경제신문 이진솔 기자] 미국 전기자동차용 배터리 개발 스타트업인 솔리드에너지시스템(SES)가 차세대 배터리로 개발 중인 리튬메탈 배터리 기술 현황과 국내 생산공장을 공개했다. 리튬메탈 배터리는 현재 대다수 배터리 기업이 생산 중인 리튬이온 배터리와 비교해 안전성과 성능 측면에서 우위에 있다고 평가받지만 아직 상용화 수준에 도달한 업체는 나타나지 않았다. SES는 국내외 완성차 업체, 배터리 기업과 협력하며 2025년 리튬메탈 배터리 상용화를 목표로 기술을 개발하고 있다.

SES는 14일 온라인을 통해 ‘배터리 월드’를 열고 차세대 리튬메탈 기반 배터리 기술 개발을 위한 노력과 현황에 대해 발표했다.

이날 SES는 현재 개발 중인 50암페어아워(Ah) 셀 배터리에 대한 개발 현황도 공개됐다. 회사 측 설명에 따르면 해당 제품을 외부 평가 기관에 의뢰해 안전성 테스트를 진행한 결과 관통, 과충전, 외부 단락 및 고열 환경에서 열폭주 등이 모두 일어나지 않았고 배터리 운송에 적용되는 안전성 인증인 ‘UN38.3’도 취득했다.

SES는 국내 첫 생산시설도 영상으로 공개했다. 충북 충주에 마련된 SES 충주공장은 최근 가동을 시작했다. 해당 시설은 50Ah 및 100Ah 리튬메탈 배터리를 생산한다. 치차오 후 SES 창립자 겸 최고경영자(CEO)는 "올해는 어려움이 참 많은 해였지만 우리는 놀라운 성과를 이뤘다"며 "SES 한국 시설은 불과 8개월 만에 본격 가동 준비를 마쳤다"고 말했다.

SES는 충주공장에서 자체 인공지능(AI) 기반 배터리 상태 모니터링 소프트웨어인 ‘아바타(Avatar)를 활용해 제조 효율성을 극대화했다고 설명했다. 후 CEO는 "50Ah 및 100Ah 대용량 셀 배터리 사고를 예측하는 아바타 정확도는 올해 초 0%에서 최근 60% 수준으로 향상됐다"며 "저용량 4Ah 배터리 셀은 지난 2019년 데이터 트레이닝을 시작해 현재 사고 예측 정확도가 99%에 달한다"고 했다.

아바타는 에너지 밀도를 높일수록 안전성 문제가 발생하는 배터리 위험성을 해결하는 역할을 한다. 전체 생산 과정에서 단계별로 데이터를 수집해 배터리에 이상 증상이 생기기 전 경고 신호를 보내 안전 관리를 돕는다.

SES는 중국 생산시설 ‘상하이 기가’ 공장에서 생산한 50Ah 배터리에 대해 자동차산업 품질경영시스템인 ‘IATF 16949’ 인증을 취득했다. 한국과 상하이 시설에서 생산한 100Ah 배터리에 대해서도 해당 인증을 획득할 계획이다.

▲14일 배터리 월드 2022 행사에서 치차오 후 SES 창립자 겸 최고경영자(CEO)가 발표하고 있다.

SES는 2025년 리튬메탈 배터리 상용화를 목표로 주요 원자재부터 재활용까지 공급망 전체 영역에서 사업을 전개하고 있다. 후 CEO는 광물 채굴에서부터 정제로 시작해 제조, 배터리 관리 및 모니터링, 마지막으로 재활용까지 이어지는 모든 단계를 통제해야 한다고 강조했다. 그는 "광산에서부터 사람에게 오기까지 공급망 전 과정에서 발생하는 데이터는 아바타를 통해 모두 수집된다"고 말했다.

SES가 개발 중인 리튬메탈 배터리는 현재 제너럴모터스(GM)와 현대자동차그룹 등과 함께 ‘A샘플’ 단계에 있다. 완전한 상용화로 나아가려면 B·C 샘플 검증과정을 추가로 거쳐야 한다. 회사 측은 내년 B샘플을 개발하고 이듬해 C샘플을 개발해 2025년 상용화에 성공하겠다는 방침이다.

다만 이러한 계획에 대해 회의적인 시선도 있다. 이에 대해 후 CEO는 "리튬메탈이 연구·개발(R&D)에 오랜 시간이 소요된 것은 사실"이라며 "드론과 항공기에 탑재될 경우 드론은 2025년 전, 승객이 타는 항공기는 2025년 전후 상용화할 것"이라고 말했다.


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