전기 자동차(EV)를 위한 첨단 초고속 충전이 가능한 실리콘 기반 리튬이온 배터리 기술을 개척한 Enevate가 대규모 상용화와 기가팩토리급 생산에 최적화된 4세대 신기술을 발표했다.

Enevate는 일반 리튬이온 배터리에 비해 초고속 충전이 가능하면서도 에너지 밀도가 높고 재료 비용이 적게 드는 한편, 기존 배터리 제조 시설에서 호환생산이 가능한 신기술을 개발함으로써, 자동차 주문자상표부착 생산(OEM) 업체와 EV 배터리 제조사가 당면한 난제에 해결책을 제공하고 있다.

이 새로운 XFC-에너지(XFC-Energy™) 기술은 5분 만에 800Wh/L 셀 에너지 밀도로 75% 용량을 충전할 수 있다. 오늘날 일반적인 대형 리튬 이온 EV 전지는 500~600Wh/L 수준이며 충전하는 데 보통 1시간 이상 소요된다.

크리스티앙 노스케 얼라이언스 벤처스(르노-닛산-미쓰비시) 회장은 “소비자와 영업용 차량 소유주들에게 본격적인 EV의 채택 여부는 긴 충전 시간과 제한된 주행거리 등 현재의 진입 장벽을 없앨 첨단 배터리 기술에 상당 부분 달려 있다”고 지적했다. 그는 “Enevate는 저렴하고 쉽고 빠르게 충전이 가능하고 친환경적인 전기 자동차를 구현할 핵심 열쇠를 쥐고 있다”고 평했다.

리튬 이온 배터리 개발에 획기적으로 기여해 2019년 노벨 화학상을 수상한 존 굿이너프 박사는 2010년부터 Enevate 자문위원회 위원으로 활동해 왔다. 그는 “Enevate 팀이 혁신적인 배터리 기술을 개발, 상용화해 전기 모빌리티 도입을 가속화한다는 사명에 성큼 다가선 데 경의를 표한다”고 말했다.

Enevate의 4세대 XFC-에너지 기술은 초고속 충전 EV 배터리를 저렴한 비용으로 양산할 수 있는 길을 제공함으로써 업계 판도를 재편할 태세다. Enevate는 현재 여러 자동차 OEM 및 EV 배터리 제조사와 더불어 2024~2025년식 EV에 자사 기술을 상용화하기 위해 협력하고 있으며 기존의 제조 인프라를 적극 활용해 필요 투자를 최소화하고 있으며, 이는 Enevate가 추구하는 개발의 핵심 목표다.
 
Enevate의 4세대 기술은 회사 소속 연구진이 회사 내 연구개발(R&D) 파일럿 라인에서 생산한 100만 미터의 음극과 7400만 시간 이상이 배터리 테스트, 그리고 20억개의 테스트 데이터 포인트를 통해 축적된 최신 결과물이다.

Enevate 창업자이자 최고기술책임자인 벤자민 박 박사(Dr. Benjamin Park, 한글: 박용만)에 따르면 Enevate XFC-에너지 기술은 고함량 니켈계인 NCA, NCM 및 NCMA 양극과 실리콘만으로 구성된 음극을 활용해 대형 파우치형, 각형, 원통형 EV 셀용으로 설계됐다.

박 박사는 “Enevate의 초고속 충전 기술은 주유소가 드라이브 쓰루형 EV 충전소로 탈바꿈하는 미래를 구현할 수 있다”며 “전기 자동차가 휘발유 차량을 대체함으로써 소비자와 환경 모두에 윈윈이 될 것”이라고 강조했다. 이어 “Enevate 기술은 현재 EV와 휘발유 자동차 간 사용성 격차를 줄이는 데 크게 도움이 될 것”이라고 기대했다.

박 박사는 1월 15일 독일 비스바덴에서 열리는 ‘첨단 자동차 배터리 콘퍼런스’에서 ‘앞으로의 충전: EV용 고속 충전 실리콘 기반 리튬 이온 전지 상용화’라는 제목의 프레젠테이션을 통해 Enevate의 기술을 논의할 예정이다.

XFC-에너지 기술의 기술적 정보

· 다양한 배터리 모듈 및 팩 아키텍처에 적합한 대형 파우치형, 각형, 원통형 EV 셀을 위한 확장 가능한 셀 기술. 대형 EV 셀에서 800Wh/L와 340Wh/kg 달성
· NCA, NCM811, NCMA, 저코발트 또는 기타 첨단 전극 기술과 결합될 수 있는 10-60µm 두께 및 1000-2000mAh/g로 조정 가능한 순수 실리콘 기반 음극 기술
· 대용량 기가팩토리 생산에 충분한 폭 1m 이상, 길이 5km 이상의 순수 실리콘 음극 롤로 분당 80m 이상, 전극 생산 라인당 10GWh 이상의 전극을 생산할 수 있도록 설계된 지속적인 롤투롤(roll-to-roll) 음극 제조 공정
· 일반 흑연 및 인조 흑연보다 적은 음극 재료 비용(kWh 당 달러)
· 5분 충전으로 배터리 용량의 75%까지 충전이 가능하고 고함량 니켈 양극과 결합할 경우 EV 드라이브 사이클 테스트 기준 1000 사이클 이상을 수행할 수 있으며 영하 20˚C 이하의 온도에서 작동되는 혁신적 성능 개선
· 결론: 5분 초고속 충전, 높은 에너지 밀도, 저온 작동, 저비용 및 탁월한 안전성 

출처 : ENEVATE