일본산업뉴스요약

미래 자동차를 지원하는 테크놀로지 (상)
'전고체 배터리' 등장에 충격
멈추지 않는 전동화, 비용 극복으로 대형화

자동차산업은 차량의 전동화나 자율주행, 커넥티드카 개발 등으로 새로운 경쟁 시대로 접어들었다. 국내외의 완성차기업이 첨단기술의 차량탑재를 서두르고 있다. 이러한 가운데 부품제조업체도 차세대 영역에 대한 대응을 잘못하게 되면 미래 경쟁력을 잃게 될지도 모른다. 생존을 걸고 새로운 분야에 도전하는 부품제조업체의 대응을 따라가 본다. 첫 회는 전기자동차(EV) 등의 투입으로 가속화되는 부품의 전동화에 대해서다.

-- 몇 분만에 충전 --
‘도요타자동차의 발표에 놀라지 않을 수 없었다’(도카이 지역의 부품제조업체 간부). 도요타가 25일, 도쿄모터쇼 회장에서 차량탑재용 전고체 배터리를 2020년대 전반에 실용화하겠다고 발표한 것은 자동차 업계에서 큰 화제가 되었다. EV전략에 소극적이라는 평가를 받았던 도요타가 현재의 EV 과제를 해결하는 ‘게임 체인저’(Didier Leroy 부사장)로서 전고체 배터리를 들고 나왔기 때문이다.

전고체 배터리는 기존의 리튬이온 이차전지와 비교하여 에너지 밀도가 높고, 차량탑재용의 경우는 불과 몇 분만에 충전할 수 있다는 장점이 있다. 또한 가연성의 유기 전해질을 사용하지 않기 때문에 발화 위험성도 적다. 그러나 현재로서는 리튬이온 이차전지와의 비용 차이가 크기 때문에 보급에 있어서 장벽이 되고 있다.

전고체 배터리는 크게 전해질로 유황계 소재를 사용하는 타입과 산화물을 사용하는 타입으로 나뉜다. 이전부터 여러 부품제조업체가 부재 개발을 추진해 왔다. NGK Spark Plug(日本特殊陶業)는 이번 모터쇼에 산화물계 소재를 전해질로 사용하는 전고체 배터리를 출품한다. 용량이나 에너지 밀도는 밝히지 않고 있지만 전해질이 되는 분말을 굽지 않고 프레스로 굳혀서 만들기 때문에 배터리의 대형화가 용이하다고 한다.

그 외에도 다무라제작소나 히타치조선, 미쓰이금속, 다이요유덴(太陽誘電) 등도 전고체 배터리나 부재 개발에 주력하고 있다. 배터리는 EV 성능 향상의 열쇠를 쥐고 있는 부분인 만큼 비용이나 신뢰성 면에서의 난관 돌파를 기대하고 있다.

-- 벤치마크 --
한편 배터리 방전이나 순간적인 전압 저하와 같은 긴급 사태에 대응하는 ‘커패시터’의 개발도 활발하다. 이마센전기제작소는 커패시터를 사용한 배터리 백업 시스템을 개발하였다. EV 배터리가 사용할 수 없는 상태가 되더라도 전동브레이크에의 전력 공급이나 도어락 해제 등이 가능해진다. TPR도 차량탑재용 전기이중층콘덴서(EDLC)를 개발 중이다. 12년부터 건설기계용 EDLC를 양산하고 있으며, 차량탑재용으로도 응용하여 고출력과 고용량의 양립을 목표한다.

JTEKT는 19년 봄을 목표로 차량의 보조전원이나 조타시스템의 고출력화 등에 사용하는 리튬이온커패시터(LIC)의 양산을 시작한다. EDLC와 비교하여 고용량이라는 점이 특징이다. 아가타(安形) 사장은 ‘업계의 벤치마크가 될 수 있는 제품이 탄생했다’라고 자신감을 나타낸다.

도쿄모터쇼에서는 해외 부품제조업체도 전동화로 공세를 펼치고 있다. 독일 보쉬는 모터, 인버터, 트랜스미션을 일체화한 전동차용 파워트레인을 어필한다. EV에 대한 차량탑재도 상정하고 있으며, ‘복수의 완성차기업에 시작품을 제공하고 있다’(Rolf Bulander 이사)라고 말한다. 19년의 양산을 계획하고 있다.

디젤차에서의 ‘EV 선회’뿐 아니라 연비나 환경 규제의 강화에 의해 차량의 전동화는 앞으로도 멈추지 않을 것이다. 부품제조업체의 대응이 요구되고 있다.

  -- (중)에 계속 --