전기차의 새로운 혁신: '방폭형' 전기차 배터리, 10분 충전으로 600km 주행

기존 리튬 이온 배터리와 관련된 열 사고에 대한 우려가 지속됨에 따라 중국 제조업체와 연구 기관은 더 안전한 모빌리티 미래를 만들기 위해 고체 배터리, 나트륨 이온 배터리, 혁신적인 리튬 철 인산염(LFP) 배터리 기술이라는 세 가지 핵심 기술 기둥에 집중하고 있습니다.

고체 배터리

고체 배터리는 전기차 배터리의 최고 안전성을 추구하는 과정에서 "보석"으로 여겨집니다. 가연성 액체 전해질을 사용하는 기존 리튬 이온 배터리와 달리, 고체 배터리는 고체 물질을 사용하므로 내부에 가연성 물질이 없습니다. 이는 과열 및 단락으로 인한 누액이나 폭발 위험을 제거할 뿐만 아니라, 여러 가지 뛰어난 장점을 제공합니다.

안와는 GWh급 전고체 배터리 생산 라인을 공개하며 화제를 모았습니다. 안와는 자사 제품이 못으로 찔리거나 초고온으로 가열하더라도 "타거나 폭발하지 않는다"고 주장했습니다. 안와는 2027년까지 에너지 밀도가 더 높은 3세대 전고체 배터리를 양산할 계획입니다.

다른 주요 기업들도 이 기술을 적극적으로 도입하고 있습니다. BYD와 Chery는 향후 몇 년 안에 자사 모델에 전고체 배터리를 적용할 계획입니다.

WeLion은 전기 자동차 제조업체 NIO와 협력하여 2024년부터 ET7 시리즈에 배터리를 테스트할 예정입니다. SAIC, GAC, IM Motors는 2025~2026년에 1세대 고체 배터리를 상용화할 계획입니다.

특히 이 배터리는 안전성이 더 높을 뿐만 아니라 약 300~400Wh/kg의 높은 에너지 밀도를 가지고 있어 차량이 냉각 및 안정성을 유지하면서 더 멀리 주행할 수 있도록 합니다. CATL 관계자는 상하이 신에너지 포럼 2025에서 "전고체 배터리는 차세대 안전 기술입니다. 2030년 이전에 대량 생산을 준비하고 있습니다."라고 밝혔습니다.

나트륨 이온 배터리

리튬 이온 배터리의 에너지 밀도가 모든 응용 분야에서 리튬 이온 배터리와 비교될 만큼 높지는 않지만, 나트륨 이온(Na-ion) 배터리는 저렴한 가격과 뛰어난 안전성으로 두각을 나타냅니다. 지구상에 풍부한 나트륨 자원 덕분에 희귀하고 값비싼 금속의 필요성이 줄어들고 열 안정성이 더 우수합니다.

리튬과 달리 나트륨은 공기나 물에 노출되어도 격렬하게 반응하지 않기 때문에 나트륨 이온 배터리는 정상적으로 사용하면 사실상 가연성이 있습니다.

중국은 나트륨 이온 배터리 상용화 분야를 선도하고 있습니다. HiNa Battery는 후베이성의 대규모 에너지 저장 시스템에 나트륨 이온 배터리를 공급했습니다. 2023년부터 JAC Hua Xianzi와 Yadea 스쿠터와 같은 소형 전기차는 HiNa Battery와 CATL 등의 제조업체의 나트륨 이온 배터리를 사용하기 시작할 예정입니다.

에너지 밀도는 아직 제한적(150~175Wh/kg)이지만, 이 유형의 배터리는 내열성이 좋고, 추운 날씨에 안정적이며, 충방전 사이클이 8000회 이상이며, 특히 리튬 이온 배터리보다 저렴합니다.

BYD는 세계 최대 규모의 나트륨 이온 배터리 공장을 쉬저우에 건설하고 있으며, 이 유형의 배터리를 거리 요구 사항이 너무 높지 않지만 비용과 안전성이 우선시되는 소형 자동차와 전기 오토바이에 널리 적용할 계획입니다.

개선된 LFP(리튬철인산염) 배터리 기술

LFP(리튬철인산염) 배터리는 니켈과 코발트가 없어 안전하고 수명이 긴 것으로 오랫동안 알려져 왔습니다. 그러나 낮은 에너지 밀도로 인해 고급 전기차에 사용하기가 어려웠습니다. 이제 중국 기업들은 혁신적인 기술 혁신을 통해 이러한 장벽을 극복했습니다.

예를 들어, 세계 최대 배터리 제조업체인 CATL은 200Wh/kg을 넘는 놀라운 에너지 밀도(205Wh/kg)를 갖춘 Shenxing PLUS LFP 배터리를 출시했습니다. 이를 통해 전기차는 1회 충전으로 1,000km 이상 주행할 수 있습니다.

더욱 중요한 것은, 이 기술이 초고속 충전(단 10분 만에 600km 주행 가능)에 최적화되어 있으면서도 뛰어난 배터리 수명을 유지한다는 점입니다. 새로운 소재와 구조의 조합은 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 LFP 고유의 안전성까지 유지하여, 일반 전기차와 프리미엄 전기차 모두에게 적합한 선택이 될 것입니다.

BYD와 XPeng 같은 회사는 열 안정성을 높이는 나노 코팅 소재를 사용한 차세대 LFP 배터리, 열이 쉽게 발생하는 약점인 접합부의 수를 줄이는 셀-팩(CTP) 설계, 이상을 조기에 감지하는 데 도움이 되는 지능형 열 관리 시스템(BMS)을 개발하고 있습니다.

배터리 기술의 발전과 함께 중국은 안전 확보를 위한 규제 체계도 강화하고 있습니다. 더욱 엄격해진 전기차 배터리 국가 안전 표준인 GB 38031-2025가 2026년 7월 1일부터 시행됩니다.

이 표준은 배터리가 화재나 폭발을 일으키지 않고 통제할 수 없는 열 현상을 견딜 수 있어야 하며, 일정 기간 동안 모든 연기가 승객에게 위험을 초래해서는 안 된다고 명확히 명시하고 있습니다.

CATL 등 주요 제조업체가 이 인증을 획득했다는 사실은 중국 산업이 소비자 안전에 얼마나 강한 의지를 가지고 있는지를 보여줍니다.

중국은 막대한 R&D 투자와 정부의 지원으로 전기 자동차 배터리 산업을 끊임없이 재편하고 있습니다.

"화재도 없고 폭발도 없다"는 목표는 더 이상 먼 꿈이 아니라 점차 현실이 되어가고 있으며, 전 세계의 더 안전하고 지속 가능한 이동의 미래를 약속하고 있습니다.

출처: https://baonghean.vn/dot-pha-moi-ve-xe-dien-loai-pin-xe-dien-khong-chay-no-sac-10-phut-chay-600km-10302519.html