삼원계 소재 원자재의 높은 가격 또한 삼원계 리튬 배터리 보급에 부정적인 영향을 미칩니다. 코발트는 전력 배터리에서 가장 비싼 금속입니다. 여러 차례 가격 인하를 거친 현재 전해 코발트 톤당 평균 가격은 약 28만 위안입니다. 리튬인산철 배터리의 원자재는 인과 철이 풍부하여 가격 관리가 비교적 용이합니다. 따라서 삼원계 리튬 배터리는 신에너지 자동차의 주행거리를 크게 향상시킬 수 있지만, 안전성과 비용 측면에서 제조업체들은 리튬인산철 배터리의 기술 연구 개발을 중단하지 않고 있습니다.
지난해 닝더시대는 CTP(셀 투 팩) 기술을 발표했습니다. 닝더시대가 공개한 자료에 따르면, CTP 기술은 배터리 팩의 부피 활용률을 15~20% 높이고, 부품 수를 40% 줄이며, 생산 효율을 50% 향상시키고, 배터리 팩의 에너지 밀도를 10~15% 높일 수 있습니다. 국내 기업인 BAIC 신에너지(EU5), 웨이라이자동차(ES6), 웨이마자동차, 네자자동차 등이 닝더시대의 CTP 기술 도입 의사를 밝혔으며, 유럽 버스 제조업체인 VDL 또한 올해 안에 이 기술을 도입할 것이라고 발표했습니다.
신에너지 자동차 보조금 감소 추세 속에서, 약 0.8위안/Wh의 비용으로 3위안대에 판매되던 리튬 배터리 시스템과 비교했을 때, 현재 0.65위안/Wh의 가격으로 판매되는 리튬인산철 시스템은 매우 유리한 조건을 제공합니다. 특히 기술 업그레이드를 통해 리튬인산철 배터리는 차량 주행 거리를 약 400km까지 늘릴 수 있게 되어 많은 자동차 기업들의 관심을 끌고 있습니다. 데이터에 따르면, 보조금 전환 기간이 종료된 2019년 7월 기준으로 리튬인산철 배터리의 설치 비중은 8월의 21.2%에서 12월의 48.8%로 증가했습니다.
오랜 기간 리튬 이온 배터리를 사용해 온 업계 선두주자 테슬라는 이제 비용 절감에 직면해 있습니다. 2020년 신에너지 자동차 보조금 제도에 따르면, 30만 위안(약 4억 2천만 원) 이상의 비교환형 트램 모델은 보조금을 받을 수 없습니다. 이러한 상황으로 인해 테슬라는 모델 3에 리튬인산철 배터리 기술을 적용하는 작업을 가속화하는 방안을 고려하게 되었습니다. 최근 테슬라 CEO 일론 머스크는 차기 '배터리 데이' 컨퍼런스에서 고성능 배터리 기술과 코발트 없는 배터리, 두 가지 핵심 사항에 집중하겠다고 밝혔습니다. 이 소식이 전해지자마자 국제 코발트 가격이 하락했습니다.
테슬라와 닝더에라가 저코발트 또는 무코발트 배터리 협력을 논의 중이며, 리튬인산철 배터리가 기본형 모델 3의 요구 사항을 충족할 수 있다는 보도가 나왔습니다. 산업통상자원부에 따르면 기본형 모델 3의 주행 가능 거리는 약 450km이고, 배터리 시스템의 에너지 밀도는 약 140~150Wh/kg, 총 전기 용량은 약 52kWh입니다. 현재 닝더에라에서 제공하는 배터리는 15분 만에 80%까지 충전할 수 있으며, 경량 설계의 배터리 팩은 에너지 밀도가 155Wh/kg에 달해 위의 요구 사항을 충족하기에 충분합니다. 일부 분석가들은 테슬라가 리튬인산철 배터리를 사용할 경우 배터리 하나당 가격이 7,000~9,000위안 정도 낮아질 것으로 예상하고 있습니다. 그러나 테슬라는 코발트가 없는 배터리가 반드시 리튬인산철 배터리를 의미하는 것은 아니라고 밝혔습니다.
비용 우위 외에도 리튬인산철 배터리의 에너지 밀도는 기술적 한계에 도달하면서 향상되었습니다. 올해 3월 말, BYD는 동일 부피 기준 기존 인산철 배터리보다 에너지 밀도가 약 50% 높은 블레이드 배터리를 출시했습니다. 또한, 기존 리튬인산철 배터리 팩과 비교했을 때 블레이드 배터리 팩의 가격은 20~30% 절감됩니다.
소위 '블레이드 배터리'는 배터리 셀의 길이를 늘리고 평평하게 만들어 배터리 팩 집적 효율을 더욱 향상시키는 기술입니다. 단일 셀이 길고 납작한 모양 때문에 '블레이드'라는 이름이 붙었습니다. BYD의 신형 전기차 모델들은 올해와 내년에 '블레이드 배터리' 기술을 적용할 것으로 알려져 있습니다.
최근 재정부, 산업정보부, 과학기술부, 국가발전개혁위원회는 신에너지 자동차 보조금 정책 조정 및 개선에 관한 공고를 공동으로 발표하여, 대중교통 및 차량 전동화의 특정 분야 가속화를 강조하고 리튬인산철 배터리의 안전성과 비용 효율성을 더욱 발전시켜야 한다는 점을 분명히 했습니다. 전동화 속도가 점차 빨라지고 배터리 안전성 및 에너지 밀도 관련 기술이 지속적으로 향상됨에 따라, 향후에는 리튬인산철 배터리가 어느 한쪽을 대체할지가 아니라 두 배터리가 공존할 가능성이 더욱 커질 것으로 예측됩니다.
또한 5G 기지국 시나리오에서의 수요 증가로 리튬인산철 배터리 수요가 10GWh까지 급증할 것으로 예상되는데, 2019년 리튬인산철 전력 배터리의 설치 용량은 20.8GWh였습니다. 리튬인산철 배터리의 비용 절감과 경쟁력 향상에 힘입어 2020년에는 리튬인산철의 시장 점유율이 급격히 증가할 것으로 전망됩니다.
게시 시간: 2020년 5월 20일