18분이면 'OK'…SK온 급속충전배터리 탄생 비화
18분이면 'OK'…SK온 급속충전배터리 탄생 비화
  • 최창민 기자
  • 승인 2023.01.06 12:27
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사진=
CES 2023에서 ‘최고혁신상’을 받은 SK온의 급속충전(SF) 배터리 (사진=SK온)

[화이트페이퍼=최창민 기자] SK온이 세계 최대 가전·IT 전시회 CES 2023에 SF(Super Fast·급속충전)배터리를 출품한 가운데 박기수 SK온 Cell개발2 담당은 5일(현지시각) SF배터리를 개발한 과정을 소개했다.

박 담당은 “전기차의 완성은 얼마나 더 멀리, 더 빨리 가느냐, 얼마나 더 빨리 충전할 수 있느냐에 달려 있다”며 “SK온은 그런 미래를 내다보고 선제적으로 기술 개발에 이미 착수한 상황이었고 완성차 업체의 니즈가 맞아 떨어졌다”라고 말했다.

급속충전 기술의 핵심은 충전 시 리튬이 삽입될 때 음극의 저항을 얼마나 낮출 수 있느냐다. SK온은 저항을 획기적으로 낮추는 특수 코팅 공법과 함께 충전 속도를 올려줄 수 있는 새로운 소재를 개발했다. 코팅에서 셀 저항을 발생시키는 접착제(SBR) 사용을 최소화하는 공정도 새롭게 적용했다.

기술 개발에 힘입어 SK온과 완성차 업체 간 협의체가 가동됐다. 배터리를 차량에 탑재했을 때 예상하지 못했던 문제점이 발생하는지 살펴보는 성능·안전성 검증을 위해서였다. SK온 관계자는 “협의체 간 긴밀한 업무 협업을 통해 주요 문제를 해결할 수 있었다”며 “공동 연구의 원동력은 서로에 대한 신뢰였다”라고 언급했다.

SF배터리의 성공은 급속충전의 태생적 한계를 극복했다는 점에서 의미가 크다. 보통 급속충전을 하게 되면 배터리 수명이 단축될 수밖에 없다. 예를 들어 전기차의 품질보증 기준이 1000사이클이라면 일반적으로 급속충전에 대한 보증은 300사이클에 그친다. SK온은 SF배터리를 쓰면 급속충전만 해도 1000사이클을 모두 운행할 수 있어 ‘급속충전’과 ‘배터리 수명’ 이 두 마리 토끼를 잡을 수 있게 됐다고 설명했다. 평소의 3배 수준이다.

3년간 자체적으로 TF를 꾸려온 SK온은 SF배터리 개발을 요청한 완성체 업체와 공동 연구를 시작한 지 1년 만에 성과를 냈다. 2021년 SF배터리를 탑재한 전기차가 출시되자 시장은 폭발적으로 반응했다. 사전 계약 첫날에는 하루 만에 1년 목표 판매량을 대부분 달성했다. 해당 전기차는 세계 최고 권위를 자랑하는 ‘2022 월드카 어워즈 세계 올해의 차’에 선정되는 등 주요 상을 휩쓸었다.

SF배터리는 독자적인 기록을 바탕으로 CES 2023에서도 세계를 놀라게 했다. SK온은 CES에서 국내 업계 최초로 ‘최고 혁신상’(내장기술 분야)을 받았다. 실제 5~8일(현지시각) 미국 라스베이거스에서 열리는 CES에서 관람객들은 SF배터리에 큰 관심을 보이며 SK온의 기술력에 대해 찬사를 보냈다.

SK온은 향후 '10분 급속충전’이 목표다. SK온 관계자는 “업계 최초 CES 최고혁신상 수상은 기쁜 일이지만 그보다 더 성능이 좋은 배터리 개발에 대한 부담감도 커졌다”라며 “끊임없는 혁신으로 K-배터리의 위상을 높이겠다”라고 말했다.

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