R&D에 2조원 쏟아부어…초격차 기술력의 비결
[스페셜 리포트] 한·중 배터리 자존심, LG에너지솔루션 vs CATL
전 세계에 3300여 명의 연구·개발(R&D) 인력을 보유한 LG에너지솔루션은 지난 10여 년간 2조원 이상을 R&D에 투자했다. 매년 매출액의 5~6%를 R&D에 투입하고 있다.
LG에너지솔루션은 2021년 니켈 함량이 85~90% 수준인 NMCA 양극재가 탑재된 배터리를 업계 최초로 선보였다. NCMA 양극재는 기존 삼원계 NCM(니켈, 코발트, 망간) 양극재에 알루미늄을 더해 배터리 출력과 안전성을 높인 차세대 소재다.
1. 독보적인 차세대 전극 기술
LG에너지솔루션은 2007년 세계 최초로 삼성분계 NCM 523(니켈 5, 코발트 2, 망간 3) 양극재 적용 배터리를 양산한 데 이어 2016년에도 세계 최초로 NCM 622 양극재 적용 배터리를 양산했다.
LG에너지솔루션은 차세대 양극재로 각광받고 있는 하이니켈 분야에서도 용량·수명·저항 등 모든 성능이 앞서 있는 것으로 평가받는 NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄) 배터리를 올해 양산할 예정이다.
NCMA 배터리의 니켈 함량은 90%에 달하고 코발트는 5% 이하이며 급속 충전까지 가능하다. 그뿐만 아니라 2019년 기존의 음극재에 실리콘을 첨가해 20분에 80% 이상 충전이 가능한 배터리를 세계 최초로 양산해 유럽의 프리미엄 전기차 브랜드에 납품했다.
2. 2mm 초슬림 배터리 구현 ‘라미 앤드 스택’ 공법
LG에너지솔루션은 양극재·음극재·분리막이 합쳐진 개별 셀 수십 개를 쌓아 올린 다음 그 꼭대기 층에 분리막과 음극으로 구성된 개별 셀을 붙여 하나의 배터리를 완성하는 ‘라미네이션 앤드 스태킹(Lamination & Stacking)’ 제조 공법도 보유하고 있다.
이러한 고유 조립 공법은 2mm 미만의 초슬림 배터리를 구현할 수 있고 에너지 밀도와 내구성 측면에서도 큰 장점이 있다.
3. 안전성 책임지는 분리막 기술 ‘SRS’
LG에너지솔루션은 2004년 안전성 강화 분리막(SRS) 기술을 개발했다. SRS는 분리막의 표면을 세라믹 소재로 얇게 코팅해 안전성과 성능을 대폭 향상시킨 LG에너지솔루션만의 고유 기술이다.
한국을 비롯해 미국·중국·유럽·일본에서도 800여 개의 특허를 보유하고 있다. LG에너지솔루션은 소재 회사들과 라이선스 계약 등을 하고 1000억원이 넘는 수익을 얻었다.
안옥희 기자 ahnoh05@hankyung.com
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