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Nikkei X-TECH_2023.10.12

도요타와 이데미쓰, 전고체 배터리 양산 기술 개발
파일럿 플랜트 설치

도요타자동차와 이즈미쓰흥산은 2023년 10월 12일, 전고체 배터리 양산화를 위해 기술개발과 사업화에서 협업해 나가기로 합의했다고 발표했다.

전고체 배터리는 2027~28년에 배터리를 주력 동력원으로 하는 전기자동차(BEV)에서 실용화를 한 후에 양산을 목표로 한다고 한다.

구체적으로는 양사로부터 수십명을 모집해 태스크 포스를 만든다. 그리고 연간 최대 수백 톤 규모의 황화물계 고체 전해질을 생산하는 파일럿 플랜트를 이데이쓰흥산의 지바사업소 내에 설치해, 2027~28년을 목표로 양산 기술을 실증한다. 동시에 안정적인 재료 조달 계획을 구축한다. 27~28년에는 대수는 한정적이지만 전고체 배터리를 탑재한 BEV를 발매할 것 같다.

다만 본격적인 양산은 2030년 이후가 될 것이라고 한다. 그 때의 고체 전해질의 양산 규모는 최소 연간 수천 톤이다. 이는 배터리식 전기자동차(BEV)로 하면 연간 수만 대 규모에 해당한다. 배터리 셀이나 배터리 팩의 양산 공장은 도요타자동차의 사업장 내에 설치할 것으로 보인다.

도요타자동차의 사토(佐藤) 사장은 “실험실 기반의 연구개발에는 어느정도 전망이 섰다. 앞으로는 양산 장벽을 뛰어넘는 일에 전념할 것이다. 27~28년에는 생산 규모는 작을지 몰라도 전 세계에 전달하고 싶다.

배터리의 기본 성능을 높임으로써 BEV의 세계 패러다임이 변하게 될 것이다. (10분 만에 충전 등) 충전 시간을 단축시킬 수 있고, 에너지 밀도를 상당히 높임으로써 항속거리도 연장할 수 있다. 충전이 빨라지면서 소용량 BEV라고 하는 방향성도 전망이 밝다”라고 말했다.

이데미쓰흥산의 기토(木藤) 사장도 “전고체 배터리는 손을 뻗어 만질 수 있는 미래가 되었다. 우리의 탄소중립 전략의 주력 메뉴 중 하나이기도 하다. 앞으로는 전고체 배터리가 세계의 표준이 되도록 전개해 나가면서 에너지의 미래를 바꾸고 싶다. 이는 지구 환경 보호로도 이어질 것이다”라고 말했다.

-- 10년 전부터 공동연구 --
도요타자동차와 이데미쓰흥산은 13년부터 황화물계 고체 전해질의 공동연구를 시작했다. 이번에 공동연구를 BEV 전용 배터리 재료의 양산기술을 개발할 때까지 계속할 의사를 밝힌 셈이다. 도요타자동차는 “단순히 재료를 구매하기만 해서는 좋은 배터리를 만들 수 없다. 직접 재료 개발에까지 발을 들여놓고, 용도에 가장 적합한 제조 방식을 찾을 필요가 있었다”라고 말한다.

도요타자동차는 이데미쓰흥산의 황화물계 고체 전해질 재료에 대해 ‘부드럽고 내수성이 높다’는 점을 평가한다. 이들 특성은 레이아웃 프리화 등 배터리 패키지의 자유도를 높이기 쉽고, 내구성이나 안전성 확보 측면에서도 중요하다고 한다.

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