자동차 분야에 고체 배터리를 실용화하기

자동차 분야에 고체 배터리를 실용화하기

Molly Green , December 2, 2025

LiCAP Technologies의 사장인 리처드 추는 EV Infrastructure News와의 인터뷰에서 자사의 고체 배터리 제조 공정에 대해 설명하며, 이 공정을 통해 해당 기술의 상업적 실용성을 높이는 것을 목표로 한다고 밝혔습니다.

 

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[ LiCAP은 활성 건식 전극 공정을 사용하여 고체 배터리를 제조합니다. 이미지: LiCP Technologies.]

 

자동차 분야에 고체 배터리를 실용화하기

Molly Green , December 2, 2025

LiCAP Technologies의 사장인 리처드 추는 EV Infrastructure News와의 인터뷰에서 자사의 고체 배터리 제조 공정에 대해 설명하며, 이 공정을 통해 해당 기술의 상업적 실용성을 높이는 것을 목표로 한다고 밝혔습니다.

 

지난 8월, 미국에 본사를 둔 배터리 소재 및 건식 전극 기술 기업인 LiCAP Technologies는 자동차 제조업체 닛산과 협력하여 전고체 배터리(ASSB)의 건식 전극 생산 및 상용화를 추진하기로 했습니다.

닛산은 ASSB 시범 생산 라인을 운영하고 있으며, 2028 회계연도까지 자체 개발한 ASSB를 탑재한 전기차를 출시하는 것을 목표로 하고 있습니다. 닛산은 LiCAP Technologies와 협력하여 생산 공정을 더욱 저렴하게 만들 계획입니다.

건식 공정 전극은 (용매 공정 전극과 달리) 건조 및 용매 회수 공정이 생략되므로 제조 비용이 저렴하고, 제조 기간과 환경 영향도 줄어듭니다.

미국 캘리포니아에 300MWh 규모의 제조 시설을 보유한 LiCAP은 건식 공정 전극의 광범위한 사용을 가로막는 주요 장벽, 즉 대량 생산의 비효율성을 해결하고자 합니다 . 

LiCAP Technologies의 사장인 리처드 추는 EV Infrastructure News 와의 인터뷰에서 해당 기술과 회사가 상용화 장벽을 극복하기 위해 새로운 제조 공정을 어떻게 활용하고 있는지에 대해 이야기했습니다.

"전고체 배터리는 기존 리튬 이온 배터리에 사용되는 액체 또는 젤 전해질 대신 고체 전해질을 사용합니다."라고 Qiu는 설명합니다. "전해질은 세라믹, 황화물 또는 고체 고분자로 만들 수 있습니다. 핵심 기능인 음극과 양극 사이에서 리튬 이온을 전달하는 것은 동일하지만, 고체 전해질로의 전환은 성능 면에서 상당한 차이를 가져옵니다."

고체 소재의 기계적 강도 덕분에 수지상 결정 형성 위험 없이 고용량 양극과 결합할 수 있어 배터리 에너지 밀도를 30~80% 높일 수 있습니다이러한 높은 에너지 밀도는 주행 거리를 늘리거나 배터리 팩을 더 가볍게 만들 수 있게 해줍니다. 

또한, 고체 전해질은 이온 전도체와 물리적 분리막의 역할을 모두 수행하여 "현재 사용되는 가연성 액체 전해질 및 분리막 스택을 제거합니다."

그 결과, 추 교수는 고체 배터리의 전해질은 불연성이고 열폭주에 대한 저항력이 더 강하기 때문에 안전성이 향상되었으며, "액체 전해질 전지와 관련된 화재 위험을 상당 부분 피할 수 있다"고 말합니다. 

높은 전도성과 낮은 가연성이 결합되어 더 빠른 충전이 가능할 것으로 예상됩니다. 

이러한 모든 이점에도 불구하고, 이 기술은 아직 시장에 널리 보급되지 못했습니다. 고체 배터리는 오랫동안 해결해야 할 여러 가지 장벽에 직면해 있는데, LiCAP은 "상업적 규모의 고체 배터리 개발을 저해하는 병목 현상을 극복하기 위해 특별히 고안된 통합적 접근 방식"으로 이러한 장벽을 해결하고자 합니다.

제조업체들은 일반적으로 확장성과 비용 제약에 직면하는데, 이는 습식 슬러리 공정을 사용하는 기존 제조 방식에서 사용되는 용매가 황화물 전해질을 용해시키거나 반응하고, 입자 표면을 손상시키고, 이온 통로를 좁히고, 계면 임피던스를 증가시킬 수 있기 때문입니다. 

기존 배터리 공장은 대형 슬러리 믹서, NMP(N-메틸피롤리돈)와 같은 용매, 건조 오븐에 의존합니다. 이는 느리고 에너지 집약적인 공정일 뿐만 아니라 용매 회수 시스템과 상당한 규모의 설비 공간을 필요로 합니다. 

 

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LiCAP은 활성 건식 전극 공정을 사용하여 "그러한 단계를 완전히 제거합니다."

용매를 사용하지 않는 공정은 슬러리 혼합, 용매 건조 및 캘린더링의 변동성을 제거하여 규모 확장을 단순화하고 비용을 절감합니다. 

LiCAP의 건식 공정 방식은 건조 분말과 기계적으로 활성화되는 바인더를 사용하여 전극을 형성합니다. "용매와 건조 단계가 필요 없으므로 전체 제조 공정이 단축되고, 환경 친화적이며, 자원 소모도 크게 줄어듭니다."

"이를 바탕으로 건식 제조 방식은 활성 물질 분포가 균일하고 다공성이 제어되며 기계적 접착력이 강한 전극을 생성함으로써 계면 안정성을 향상시키고 덴드라이트 발생 위험을 줄입니다."라고 Qiu는 덧붙였습니다.

"이러한 특성은 전극과 고체 전해질 사이의 안정적이고 낮은 임피던스 인터페이스를 지원하며, 이는 수지상 결정 형성을 억제하고 긴 수명 주기를 제공하는 데 매우 중요합니다."

또한, 용매에 노출되지 않도록 함으로써 이온 전도도의 손실 가능성을 방지할 수 있습니다. "향상된 내압성, 열 안정성 및 박리 저항성"은 "고체 전지 구조 전반에 걸쳐 안전성과 기계적 내구성을 더욱 향상"시킵니다.

 

'근본적인 장벽'이 아니라 '의미 있는 도전'입니다.

 

추 교수는 현재로서는 이 기술과 관련된 주요 제약은 소비자가 아닌 제조업체가 느끼고 있다고 지적합니다. 초기 비용이 높을 수 있고, 공급망을 구축하고 생산 방식을 개선하는 데는 시간이 걸리며, 공장을 재설계하는 것은 말할 것도 없습니다. 

"이러한 과제들은 의미 있는 것들이지만, 근본적인 장벽이라기보다는 모든 새로운 제조 기술에서 흔히 나타나는 문제점들입니다."

특정 압력이나 온도 조건을 유지하는 것과 같은 엔지니어링 고려 사항에는 공정 설계 및 새로운 안전 프로토콜이 필요합니다. 하지만 "이러한 시스템이 성숙해짐에 따라 무용매 공정은 장기적인 제조 비용을 현재의 습식 코팅 리튬 이온 전지보다 낮출 가능성이 있다"고 Qiu는 말합니다.

"궁극적으로 소비자에게 미치는 영향은 바로 그 지점에서 드러납니다."

고체 배터리의 장점은 건식 전극 제조 기술이 대규모 생산에 통합됨에 따라 일반 운전자들에게도 널리 보급될 것이며, 비용 및 성능상의 이점은 차량 판매 시점의 가격 인하로 이어질 것입니다.

닛산과 같은 대부분의 자동차 제조업체는 고체 배터리를 사용하는 첫 전기차를 2028년경에 시장에 출시하는 것을 목표로 하고 있습니다. 추이는 "기가팩토리가 가동됨에 따라" 2030년대 초에 전기차 보급이 더욱 확대될 것으로 예상합니다.

Qui는 배터리 팩 설계 및 관리 시스템이 고체 배터리의 특성, 특히 형성 과정, 적층 압력 및 열 관리에 맞춰 발전할 것으로 예상합니다.

"전반적으로 제조, 차량 설계 및 인프라는 모두 함께 발전해야 합니다. 고체 상태 소자는 에너지, 운송 및 제조의 광범위한 현대화의 일부이며, 건식 공정은 이를 대규모로 구현하는 데 필수적인 요소입니다."

전고체 배터리 전기차의 보급이 확대됨에 따라 충전 인프라에도 변화가 필요할 것입니다. 고출력 연결, 현장 에너지 저장 장치, 그리고 더욱 스마트한 부하 관리 시스템이 필수적이 될 것입니다.

"사실상," 추이는 말합니다. "충전소는 기존 주유소처럼 여러 번의 빠른 충전을 연속적으로 처리할 수 있게 될 것이며, 이는 계획된 전력망 업그레이드가 원활하게 지원할 수 있어야 하는 부분입니다."

"더 빠른 충전은 전기차 도입에 있어 가장 큰 심리적 장벽 중 하나를 제거할 수 있습니다. 몇 분 만에 주행 가능 거리의 대부분을 회복할 수 있다면, 운전자들은 전기차를 휘발유 차량과 같은 편리함으로 여기기 시작할 것입니다."

소비자 경제성이 향상됨에 따라 자동차 제조업체 또한 전달하고 정당화하기 쉬운 가치 제안을 통해 이점을 얻습니다. 추는 정책 지원이 해당 기술이 제공하는 고출력, 고속 충전을 지원하는 데 필요한 충전 인프라 개선을 뒷받침할 것이라고 믿습니다. 

선진상사는
사업장 비배출 시설계 폐기물 관련 허가업체로서
ESS 배터리 매입, ESS 배터리 수거, ESS 배터리 장비를 철거합니다.

​또한 리튬 이온 배터리 (Lithium-ion Battery), 전기차 배터리 및 2차 폐축전지 , 2차 전지, 골프카 배터리, 전동공구 배터리, 전동보드 배터리, 전기자전거 배터리, 인산철 배터리 등 배터리 수거전문 업체입니다.

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010 3018 0141입니다. 

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* UPS 배터리 ( Uninterruptible Power Supply , 무정전 전원 공급 장치 )
* LFP 배터리  ( Lithium Iron Phosphate ,  리튬인산철 )
* EV   배터리  ( Electric Vehicle , 전기차 )
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* EMS  (Energy Management System . 에너지 관리 시스템)
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[선진상사의 미8군과 리튬이온 배터리 관련 계약,하청업체 자료입니다.]

 

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폐배터리 수거업체입니다 (리튬 이온 배터리 버리는 방법 ,폐기 방법)