하이니켈부터 전고체까지…삼성SDI '배터리 초격차' 기술 한자리에

삼성SDI가 22일부터 사흘간 서울 코엑스에서 개최되는 '그린비즈니스위크 2023(이하 GBW 2023)'에서 배터리(이차전지) 초격차 기술을 선보인다. 니켈 함량을 90% 이상으로 끌어올린 P6(6세대 각형 배터리)부터 전해질이 고체로 된 전고체 배터리까지 순차적으로 상용화할 차세대 배터리 기술을 전시한다. 현재 주력 제품인 P5(5세대 각형 배터리)가 탑재된 BMW i7 차량 실물도 전시해 배터리 기술력의 '현재'도 보여준다.

삼성SDI는 지난해에 이어 올해 두 번째로 GBW 행사에 참가한다. 주요 애플리케이션 별로 구역을 나누어 초격차 기술력을 통한 시장 리더십과 미래 트렌드 대응 전략을 소개한다. 전시의 핵심은 배터리 브랜드 'PRiMX(프라이맥스)'의 다양한 어플리케이션과 제품 라인업이다. 현재 양산 중인 P5부터 P6, 46파이 원통형 배터리, LMFP(리튬·망간·인산·철) 배터리 등 신규 라인업과 전고체 배터리까지 이어지는 미래 제품 방향성을 제시한다. 이를 통해 무탄소 에너지 시대를 달리는 친환경 모빌리티의 젖줄인 배터리의 현재와 미래를 보여줄 예정이다.


전기차 존에는 삼성SDI의 전기차용 배터리 셀, 모듈, 팩 소개와 함께 P5가 탑재된 실물 BMW i7 차량이 전시된다. P5는 니켈 함량 88% 이상의 고에너지 밀도 제품이다. P5는 2021년 양산 후 삼성SDI의 성장을 이끈 배터리다. 이 배터리가 탑재된 BMW i7은 이재용 삼성전자 회장이 국내 출고 1호 차량을 포함해 업무용으로 10대를 구매해 화제가 됐다. BMW i7 삼성 계열사 대표 업무용 차량으로 사용된다.

삼성SDI가 개발중인 차세대 배터리 제품도 공개된다. 내년 생산 예정인 P6는 니켈 비중을 91%로 높이고 음극재에 독자적인 실리콘 소재를 적용해 에너지밀도를 극대화한 하이니켈 배터리다. 이처럼 배터리의 에너지 밀도가 높아지면 차량의 주행거리가 길어진다. P6는 삼성SDI 헝가리 공장에서 생산돼 현대차 유럽 현지 공장에 공급될 예정이다.

LFP 양극재에 망간을 추가한 LMFP 배터리도 전시된다. LFP 배터리는 통상 원가가 낮고 안전성이 높은 대신 에너지밀도가 낮아 해당 배터리가 탑재된 전기차의 주행거리가 상대적으로 짧다는 단점이 있다. LMFP 배터리는 이 같은 단점을 개선한 배터리다


대표적 차세대 배터리로 통하는 전고체 배터리도 소개된다. 전고체 배터리는 액체 형태의 전해질을 고체로 바꾼 배터리다. 고체 전해질은 온도 변화에 따른 증발이나 외부 충격에 따른 누액이 없어 화재나 폭발 위험성이 낮다. 따라서 에너지 밀도를 끌어올려 배터리 용량을 쉽게 높일 수도 있다. 삼성SDI는 2027년 전고체 배터리 양산을 앞둔 상태다. 현재 수원 연구소 내에 전고체 배터리 파일럿 라인을 준공하고 4분기에 샘플 공급을 시작하면서 성능 검증을 진행할 계획이다.

삼성SDI는 전기차용 배터리 외에도 다양한 배터리 제품을 부스에서 내보인다. 전시관에 구현된 도로에는 BMW i7 차량 이외에 전기 스쿠터와 교체형 배터리를 전시해 모빌리티 시장 트렌드를 선도하는 삼성SDI의 현재를 보여준다. 또 'IT & 전동공구' 존에서는 스마트폰 및 웨어러블 기기와 가전 전동공구 제품이 전시된다.

에너지저장장치(ESS) 존에서는 삼성SDI의 E5S 랙과 이를 활용한 SBB(Samsung Battery Box) 미니어처 모델을 볼 수 있다. SBB는 ESS 내부 배터리 셀과 모듈 등을 박스 형태로 구성해 고객의 설치 편의성을 극대화한 제품이다. SBB에는 삼성SDI의 ESS용 최고 용량 배터리 셀이 탑재됐다. 이 제품에는 전기차용 배터리 셀에서 성능과 안전성이 검증된 하이니켈 NCA 양극재 등 삼성SDI의 최신 소재 기술이 적용돼 기존 배터리보다 용량이 30% 이상 향상됐다. 삼성SDI 부스에서는 데이터센터 증가로 최근 각광받는 UPS(무정전전원장치)용 배터리 또한 살펴볼 수 있다.

삼성SDI 관계자는 "배터리 기술 외에도 ESG(환경·사회·지배구조) 구역을 마련해 탄소발자국과 DJSI(다우존스 지속가능경영지수) 인증, RE100 실천 계획 등 전시를 통해 지속 가능한 미래를 위한 노력을 알릴 예정"이라고 말했다.