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SK이노, 전기차 배터리에 '고속·광폭' 신공법 적용
SK이노, 전기차 배터리에 '고속·광폭' 신공법 적용
  • 이수환 기자
  • 승인 2020.06.02 16:42
  • 댓글 0
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현지 공장 사정에 맞춰 선별
SK이노베이션 배터리 공장 생산라인의 모습
SK이노베이션 배터리 공장 생산라인의 모습

SK이노베이션이 전기차(EV) 배터리 생산 공정에 고속·광폭 신공법을 적용한다. 생산성을 높여 원가를 절감하자는 취지다. 다만 일부 경쟁사가 이러한 신공법을 적용하면서 수율 확보에 애를 먹고 있어 성공 여부에 업계 관심이 쏠린다. 

2일 업계에 따르면 SK이노베이션은 중국 창저우와 옌청 공장에 고속 배터리 생산 기술을 사용한다. 헝가리 코마롬과 미국 조지아 공장은 고속·광폭 두 가지 기술이 모두 쓰인다. 생상성 향상에 초점을 맞추고 있어 배터리 소재를 섞고 조립하는 믹싱, 전극, 조립 공정에 걸쳐 다양한 기술이 사용될 예정이다. 해당 기술들은 국내 서산 공장에서 테스트가 이뤄지고 있다.

믹싱 장비는 현재 사용하고 있는 1000리터급에서 2000리터급으로 키운다. 향후 몇 년 안에 3000리터급을 사용하는 방안도 검토 중이다. 기존 윤성에프앤씨가 독점했던 믹싱 장비도 조달처 다변화를 꾀한다.

고속 생산 기술은 30ppm 이상의 속도가 목표다. 기존에는 20ppm 수준에서 생산이 이뤄졌다. 배터리 소재를 자르는 노칭(Notching), 해당 소재를 적층하는 스태킹(Stacking) 공정이 빨라져야 한다. 이 경우 당초 설계 목표보다 많은 배터리 생산이 가능하다. 1개 생산라인에서 적게는 2.5기가와트시(GWh), 많게는 3GWh의 생산량을 만들 수 있다. 3개 생산라인이 마련된 공장이라면 최대 9GWh의 배터리를 연간 만든다는 계산이 나온다.

광폭 기술은 배터리 소재의 폭을 말한다. 600mm까지 넓힐 계획이다. 현재 주력은 300~400mm다. 폭이 넓어지면 그만큼 에너지 밀도가 높은 배터리가 나온다. 다만 폭이 넓어질수록 스태킹 공정의 속도가 느려진다. 전극을 낱장으로 재단 후 분리막과 번갈아 쌓는 'Z-스태킹(Stacking)' 공법의 효율이 떨어진다. 분리막과 양·음극을 번갈아 포개면서 적층하기가 쉽지 않다. 각 배터리 소재가 어긋나지 않도록 정확하게 맞추며 속도를 높이는 건 고난도 작업이다.

SK이노베이션은 고속·광폭 기술 적용에 자신감을 보인다. 해외 생산 거점의 조기 안정화에 문제가 없다고 판단한다. 서산 공장에 마련한 파일럿 라인에서 충분히 신공법과 설비 운용 경험을 쌓았다는 게 이유다. 스태킹 공정의 경우 중국 배터리 장비사인 리드차이나와 협력하고 있다.

SK이노베이션은 2022년 연간 60기가와트시(GWh), 2023년 연간 70GWh 이상의 캐파(CAPA) 확보가 목표다. 최근 조지아 2공장 추가 투자 확정과 함께 2025년 생산량 100GWh 달성에 속도를 내고 있다.


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