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그룹14가 경북 상주 BAM-3 공장에서 차세대 실리콘 음극재 양산에 돌입했다. [사진: 그룹14] |
[디지털투데이 AI리포터] 실리콘 배터리 제조사 그룹14(Group14)가 경북 상주에 있는 차세대 실리콘 음극재(SCC55) 전용 생산기지 상주공장(BAM-3)에서 생산을 시작했다. 연간 2000톤 규모의 실리콘 배터리 소재를 생산해 전기차(EV) 시장 공략에 본격 나선다는 구상이다.
12일(현지시간) IT매체 테크크런치에 따르면, 그룹14는 SK와 함께 BAM-3 공장을 설립했으며, 지난해 SK 지분을 인수한 뒤 단독 운영 체제로 전환했다. 리크 루베(Rick Luebbe) 그룹14 최고경영자(CEO)는 "이번 생산 개시는 업계에 큰 의미가 있다"라며 "기존 탄소 음극을 대체할 새로운 배터리 시대를 여는 출발점"이라고 말했다.
전기차 운전자와 스마트폰 사용자들이 에너지 밀도를 높이고 충전 시간을 단축할 수 있는 실리콘 음극 배터리에 주목하는 가운데, 관련 기술은 지난 10여 년간 꾸준히 개발돼 왔다. 이미 일부 소비자 전자제품에는 적용이 시작됐다. 웨어러블 제조사 후프(Whoop)는 실라(Sila)의 소재를 사용하고 있고, 그룹14의 배터리도 여러 스마트폰에 탑재되고 있다.
업계의 최종 목표는 전기차 시장이다. 글로벌 컨설팅 기업 벤치마크 미네랄스에 따르면 전기차 시장 규모는 소비자 전자제품 시장을 크게 웃돈다. 이를 겨냥하려면 실리콘 음극 소재의 대량 생산이 필수적이다. 그룹14는 BAM-3 공장에서 10기가와트시(GWh) 규모의 에너지 저장 용량에 해당하는 소재를 공급할 수 있으며, 이는 장거리 전기차 약 10만대에 적용 가능한 수준이라고 설명했다.
회사는 실리콘 전극 기술을 통해 배터리 에너지 밀도를 최대 50% 높이고, 90초 만에 완전 충전이 가능한 플래시 충전 기술도 확보했다고 밝혔다. 현재 대부분의 배터리는 탄소를 음극재로 쓰지만, 실리콘은 탄소보다 최대 10배 많은 리튬이온을 저장할 수 있다. 다만 순수 실리콘 음극은 충·방전 과정에서 팽창과 붕괴가 반복돼 내구성이 떨어지는 한계가 있다. 그룹14는 탄소 구조 안에 실리콘 입자를 고정하는 방식으로 이 문제를 해결했다. 이 구조에는 리튬이온과 전자가 드나들 수 있는 나노 크기 구멍이 있어 충전 속도를 높이는 데도 유리하다.
그룹14는 포르쉐의 배터리 계열사 셀포스 그룹과 스토어닷, 몰리셀, 시오닉 등과 협력 중이다. 포르쉐는 벤처 투자 형태로 그룹14에 자금을 집행한 바 있다. 최근 중국 전기차 업체 BYD가 5분 만에 배터리 잔량을 10%에서 70%까지 끌어올릴 수 있는 '플래시 충전' 시스템을 공개한 가운데, 루베 CEO는 BYD가 새 배터리 팩에 실리콘-탄소 혼합 소재를 적용했을 가능성이 크다고 봤다.
실리콘 전극이 상용화되면 배터리 무게와 부피를 줄일 수 있어, 플래시 충전이 가능한 전기차는 충전 인프라 부담을 낮추고 충전 시간도 줄일 수 있을 전망이다. 이에 따라 소비자의 주행거리 불안도 완화될 수 있다. 현재 완성차 업체들은 300~400마일(약 480~640km)의 주행거리를 확보하기 위해 대용량 배터리를 탑재하고 있지만, 실리콘 전극 기반 플래시 충전 기술이 자리 잡으면 대용량 배터리의 필요성이 줄고 차량 경량화도 가능해질 것으로 보인다.
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