차별화된 배터리 기술력으로 시장을 선도하는 SK이노베이션이 국내 최대 규모의 2차전지 산업 전문 전시회인 ‘인터배터리(InterBattery) 2021’에서 전기차 배터리의 현재와 미래를 선보이며 다시금 주목받았다.

SK이노베이션은 6월 9일부터 11일까지 3일간 산업통상자원부 주최로 코엑스(COEX)에서 열리는 ‘인터배터리 2021’에 참가했다. 이번 전시회를 통해 SK이노베이션은 미래의 전기차 배터리 시장을 이끌어갈 혁신 기술을 대거 소개하고, 세계 최고 수준의 기술력을 가진 배터리 기업의 면모를 보여줬다.

01 | 독보적인 SK이노베이션의 배터리 기술력 및 글로벌 위상을 확인하다

이번 ‘인터배터리 2021’에서 SK이노베이션은 지난해의 1.6배 규모인 360m²의 부스를 꾸려 업계 최고의 안정성 등 독보적인 배터리 기술력 및 글로벌 완성차 업체와의 폭넓은 파트너십을 강조했다.

▲ ‘인터배터리 2021’에 참가한 SK이노베이션 부스 전경

부스에 들어서면 넥스트 배터리(Next Battery)로 명명되는 SK이노베이션의 자부심이자 기술력의 집약체인 최신형 배터리가 관람객을 맞이한다. 이번 전시에서 SK이노베이션은 ‘넥스트 배터리’를 필두로 전기차 배터리에서 가장 중요한 요소이자 SK이노베이션 배터리의 장점인 ▲Safer than EVer(안전성), ▲Faster than EVer(급속 충전), ▲Longer than EVer(장거리 주행)를 주제로 차별화된 기술력을 집중적으로 알렸다.

▲ SK이노베이션이 ‘인터배터리 2021’에서 선보인 ‘Next Battery’

또한 부스 입구에선 SK이노베이션의 전기차 배터리를 탑재한 다양한 글로벌 완성차들을 볼 수 있다. 이를 통해 SK이노베이션의 배터리가 국내를 넘어 전 세계의 전기차에 폭넓게 적용되고 있음을 확인함과 동시에, 품질 및 기술력을 바탕으로 글로벌 기업과의 강력한 파트너십을 이어가고 있음을 알 수 있다.

SK이노베이션 부스 전면 우측에는 올해 2월 공개된 현대자동차의 전략 모델인 ‘아이오닉5’가 전시돼 관람객들의 눈길을 끌었다. 이 차량에는 고(高)니켈 배터리 중에서 니켈(Ni) 비중을 현재 업계 최고 수준인 약 80%으로 적용한 SK이노베이션의 NCM8 배터리가 탑재됐다. NCM8 배터리는 성능이 높아지는 만큼 안전성에 대한 기술력 없이는 제조하기 어려운 배터리로 꼽힌다. SK이노베이션 배터리가 탑재된 ‘아이오닉5’의 주행거리는 약 429km에 달하며, 고속 충전 시 단 18분만에 80%까지 충전이 가능하다.

▲ SK이노베이션 전기차 배터리 NCM8이 탑재된 현대자동차의 ‘아이오닉5’

맞은 편에 위치한 매직 미러에선 출시를 앞둔 기아자동차의 ‘EV6’를 3D 영상으로 먼저 만날 수 있다. ‘기아 EV6’에는 ‘아이오닉5’와 동일한 SK이노베이션 배터리가 탑재될 예정이며, 이를 통해 SK이노베이션 배터리가 현재는 물론 미래 전기차에도 폭 넓게 적용되고 있음을 확인할 수 있다.

▲ SK이노베이션 전기차 배터리 NCM9가 탑재된 포드社의 ‘F-150’(좌)’와 NCM9 배터리

부스 전면 중앙에 전시된 포드社의 ‘F-150’은 북미에서 39년 연속으로 전체 차량 중 판매 1위를 기록한 포드社의 주력 모델이다. 내연기관의 힘과 내구성을 중요시했던 픽업트럭이 SK이노베이션의 배터리를 탑재해서 전기차로 전환된다는 상징성은 크다. SK이노베이션은 이 픽업트럭을 위해 현존하는 가장 강력한 리튬이온배터리인 ‘NCM9’을 포드社에 납품한다.

NCM9은 배터리 주행거리에 가장 큰 영향을 미치는 광물인 니켈의 비중을 약 90%까지 높인 배터리다. 높은 에너지를 갖는 만큼 안전성을 확보하지 않고는 제조하기 어렵다. SK이노베이션은 독보적인 안전성 기술로 이 배터리를 완성해 내년부터 포드에 납품할 예정이다.

▲ SK이노베이션 부스 내 ‘히스토리 존(우)’를 둘러보고 있는 관람객들(좌)

이처럼 전기차가 현재와 같은 성능을 갖춘 배터리를 탑재하게 된 것은 하루 아침에 가능한 일이 아니었다. SK이노베이션 부스의 히스토리 존(History Zone)에선 25년 전부터 리튬이온 배터리의 가능성을 알아보고 오랜 시간에 걸친 연구와 아낌없는 투자를 통해 차근차근히, 그러나 가장 앞장서서 전기차 시대를 준비해 온 SK이노베이션 배터리 사업의 역사와 주요 성과를 만날 수 있다.

SK이노베이션은 지난 1996년 리튬이온 배터리 개발을 시작해 2006년 자동차용 중대형 배터리 개발, 2009년 첫 하이브리드전기차(HEV) 수주, 이듬해인 2010년에는 국내 최초의 전기차인 현대자동차의 ‘블루온’에 배터리를 탑재시키는 등 우리나라 전기차의 시작과 함께했다. 부스를 찾은 관람객들은 SK이노베이션의 배터리 역사를 찬찬히 살펴보며 그간 탄탄히 쌓아 올린 SK이노베이션의 배터리 기술력에 연신 감탄했다.

02 | Safer than EVer, Faster than EVer, Longer than EVer – 안전성, 급속 충전, 장거리 주행 3박자를 갖춘 SK이노베이션의 차별화된 배터리 경쟁력

시장을 선도하는 SK이노베이션 전기차 배터리 기술력의 핵심인 ‘Safer than EVer, Faster than EVer, Longer than EVer’는 테크 존(Tech Zone)에서 보다 자세히 확인할 수 있다.

특히 Safer than EVer 존에선 고성능 배터리를 제조하면서도 안전성을 확보할 수 있는 SK이노베이션만의 비결을 집중 조명했다. SK이노베이션은 지금까지 2억 7천만 개의 배터리 셀을 납품하는 동안 단 한 건의 화재도 발생하지 않을 정도로 독보적인 안전성을 자랑하고 있다.

그 첫 번째 비결은 정보전자소재 사업 자회사인 ‘SK아이이테크놀로지’가 제조한 분리막에 있다. ‘SK아이이테크놀로지’는 독자 기술을 통해 머리카락의 25분의 1 수준인 5μm(마이크로미터) 두께로 얇으면서도 튼튼한 분리막을 제조할 수 있다. 분리막이 얇으면 전력을 만들어내는 이온이 활발하게 이동할 수 있으며, 이로 인해 배터리 출력이 높아지고 충전 속도도 빨라진다. 반면에 충분한 기술력 없이 분리막을 얇게 만들면 쉽게 찢어져 화재의 원인이 된다.

▲ (위) SK이노베이션 부스 내 ‘Safer than EVer 존’/ (아래) ‘Safer than EVer 존’에서 확인할 수 있는 차별화된 배터리 기술력(왼쪽부터 SK아이이테크놀로지의 분리막, Z폴딩, 열확산 안전성)

두 번째 비결은 배터리 제조 공정에서 사용하는 Z폴딩 기법이다. SK이노베이션은 양극과 음극 사이를 지그재그로 오가며 완전히 포개는 형태로 감싸는 Z폴딩으로, 두 소재가 접촉할 수 있는 가능성을 현저히 줄이고 고속 생산 체계에서도 정밀하게 제작할 수 있어 안전성을 확보한다.

SK이노베이션은 마지막 비결로 열확산 안전성을 갖춘 배터리 팩 기술을 소개했다. ‘열확산 안전성’이란 배터리 셀 수십 개가 줄지어 있는 배터리 팩 안에서, 일부 셀에 화재가 발생했을 때 주변 셀로 열이 번지지 않는 안전 성능을 말한다. SK이노베이션이 자체 제작한 ‘E-팩’은 열을 근본적으로 차단해 화재가 번지지 않는다.

SK이노베이션은 ‘Safer than Ever 존’에서 관람객들이 실제 화재 테스트 영상을 볼 수 있도록 했다. 관람객들은 이를 통해 배터리 팩 내부에서 1개의 셀이 발화돼도 팩 내부의 다른 셀로 옮겨 붙지 않고 5분 이상 화염이 팩 외부로 노출되지 않는다는 사실을 확인하며, SK이노베이션 배터리가 우수한 열 확산 방지 능력을 지니고 있음을 알게 됐다.

▲ SK이노베이션 부스 내 ‘Faster Than EVer 존’(좌)과 ‘Longer than EVer 존’(우)

Faster Than EVer 존에선 15분 만에 배터리를 충전할 수 있는 급속충전 기술을 만날 수 있다. 기존 배터리에 하나씩 있던 양극과 음극 탭을 두 개로 늘린 멀티탭 기술이 핵심이다. 배터리가 충전되려면 전자가 양극에서 음극으로 이동해야 하는데, 탭을 두 개로 늘리면 전자의 이동거리가 줄어들고 저항을 덜 받게 돼 그만큼 충전 시간도 줄어든다.

또한, Longer than EVer 존에선 배터리 주행거리를 늘릴 수 있는 SK이노베이션만의 독자적인 차세대 양극/음극재 기술을 비롯해 배터리 내부 공간 효율을 극대화할 수 있는 모듈 기술을 선보였다.

▲ SK이노베이션이 남긴 글로벌 발자국(좌)과 BaaS(우)

이 외에도 ‘인터배터리 2021’에선 독보적인 기술력을 바탕으로 급성장하고 있는 SK이노베이션의 글로벌 배터리 생산 기지 및 생산 규모 등을 확인할 수 있다. 더불어 단순 생산뿐만 아니라 배터리 사업의 전후방 밸류체인을 완성할 수 있는 Rental, Recharge, Reuse, Recycle 등을 전략 플랫폼으로 한 ‘BaaS(Battery as a Service)’와 폐배터리에서 금속을 추출하는 재활용 기술도 소개해 더욱 풍족한 볼거리를 제공했다.

한편, 행사 첫 날인 9일에는 산업통상자원부 문승욱 장관, SK이노베이션 배터리 사업 지동섭 대표 등이 ‘인터배터리 2021’ 개막식에 참석해 포문을 열었다. 이들은 또한 SK이노베이션 부스를 방문해 SK이노베이션의 독보적인 배터리 기술력을 직접 확인했다. 이 자리에서 지동섭 대표는 “안전성, 급속충전, 장거리 주행 성능 등 혁신 기술을 지속 개발해 배터리 시장을 선도할 것”이라고 말하며 배터리 사업에 대한 자신감을 내보였다.

▲ (좌) 6월 9일, 코엑스에서 열린 ‘인터배터리 2021’의 개막식에 참석한 SK이노베이션 지동섭 배터리 사업 대표(왼쪽)와 산업통상자원부 문승욱 장관(오른쪽)이 테이프 커팅을 하고 있다. / (우) (왼쪽부터) SK이노베이션 김유석 Battery마케팅본부장, 산업통상자원부 문승욱 장관, SK이노베이션 지동섭 배터리 사업 대표가 SK이노베이션 부스를 살펴보고 있다.