삼성SDI, 전기차 배터리 신공정 도입 ‘초읽기’
삼성SDI, 전기차 배터리 신공정 도입 ‘초읽기’
  • 이수환 기자
  • 승인 2019.04.02 16:45
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중국, 헝가리 공장에 파일럿 라인 구축
삼성SDI 각형 배터리가 적용된 BMW i3 전기차
삼성SDI 각형 배터리가 적용된 BMW i3 전기차

‘파우치형 배터리 장점을 흡수하라’

삼성SDI가 생산하는 전기차(EV)용 배터리 성능이 크게 높아질 것으로 전망된다.

2일 삼성SDI는 중대형 배터리 제조 방식인 각형에 내부 소재를 층층이 쌓는 스택(적층) 기술 도입을 시험 중이다. LG화학, SK이노베이션 등이 사용하고 있는 파우치형 배터리와 구조가 같다. 삼성SDI는 최근 중국 시안과 헝가리 괴드 공장에 파일럿 라인을 구축했다. 테스트가 끝나면 양산 라인으로 전환될 예정이다. 이를 위해 기존 배터리 장비 발주는 보류했다. 신공정 장비는 협력사와 개발하고 있다.

신공정은 알루미늄과 같은 금속제 캔에 양극재, 분리막, 음극재 등 배터리 소재를 계단처럼 쌓는다. 기존에는 배터리 소재를 김밥처럼 돌돌 말아서 넣었다. 돌돌 말린 소재 조합물인 젤리롤(Jelly roll)을 한 번에 넣기 때문에 생산성이 높다. 그러나 이 방식은 충방전을 반복하면 소재가 변형되는 스웰링(Swelling) 현상이 나타날 수 있다. 젤리롤이 원형이라 사각형 캔 귀퉁이에 남는 공간이 생긴다.

스택 방식 각형 배터리는 내부 공간을 100% 활용할 수 있다. 충방전 시 위·아래로만 수축과  팽창이 일어난다. 오랫동안 사용해도 소재 변형이 적다. 부피 팽창을 제어하는 데 유리하다. 다만 배터리 소재를 자르는 노칭(Notching) 장비를 사용해야 하므로 생산성은 떨어진다. 삼성SDI는 물리적으로 배터리 소재를 자르는 프레스 가공이 아니라 레이저를 이용해 문제를 해결하기로 했다.

삼성SDI가 신공정을 도입하는 이유는 수익성을 높이기 위해서다. 미국 투자은행 UBS의 EV 배터리 원가 분석에 따르면 1kWh(킬로와트시)당 삼성SDI 공급 단가는 150달러대다. LG화학(140달러대)이나 파나소닉(110달러대)보다 불리하다.

전영현 삼성SDI 사장은 신년사와 정기 주주총회 인사말에서 “수익성 없는 성장은 사상누각”이라며 “외형적인 성장에만 목표를 두기보다는 시장을 리딩하는 차별화된 기술 확보로 수익성에 바탕을 둔 질 중심 성장을 추구할 것”이라고 말한 바 있다.

업계 관계자는 “삼성SDI가 신공정 장비 구축을 위해 국내는 물론 중국 업체와도 활발하게 접촉하고 있다”며 “올해 하반기 본격적인 투자가 이뤄질 것으로 예상한다”고 전했다.


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