미래의 이차전지 기술은 50% 이상 향상이 가능한 고성능, 충분히 시장에 접근할 수 있는 저가격, 사용자가 믿고 사용할 수 있는 고안전을 위한 기술에 초점을 맞춰 기술 개발이 진행되어야 한다.

이에 배터리의 고성능화, 저가격화, 고안전화를 요구하는 수요산업의 니즈를 반영하여, 이를 구현할 수 있는 세 가지 문제 해결 방향성을 기초로 기술 개발 전략을 설정하였다.

이차전지 고성능화 기술 개발 전략

현재 상용 리튬이온전지는 에너지밀도 측면에서 기술적 한계에 접근함에 따라 이를 극복할 수 있는 차세대 이차전지 기술 개발의 필요성이 갈수록 증가하고 있으며, 이러한 기술에는 고체전해질, 리튬금속 등 혁신 소재 및 이를 사용하기 위한 제조공정 기술 개발이 필요하다.

차세대 전지 대표 품목 및 개발 방향을 살펴보면, 에너지밀도가 우수한 황화물계 전고체전지는 전기차용 및 군용 등 극한 환경용으로 개발하고, 안전성이 특히 우수한 산화물계 전고체전지는 초소형 on-chip형부터 ESS까지 시장 맞춤형 기술 개발 추진을 준비하고 있다. 또한 리튬황전지의 경우에는 소형화, 경량화가 가능한 특성을 기반으로, 항공·드론용 등 경량화가 필요한 분야 및 섬유·전자기기 등 플렉서블 이차전지가 필요한 신규 시장 창출을 모색하고자 한다.

이차전지 지능화 기술 개발 전략

이차전지의 주요 수요산업에서 요구하는 고성능화에 따라 전지의 안전성에 대한 이슈가 증가하고 있다. 다양한 내·외부 원인에 의해 배터리가 이상 거동을 하는 경우에 이를 스스로 감지하고, 화재 등의 사고 시 이를 스스로 억제 및 제어할 수 있는 새로운 방향성에서의 배터리 기술 개발이 요구되고 있으며, 특히 장기 간 사용을 위해 성능 열화 시 스스로 성능을 유지할 수 있는 기능 구현까지 배터리 기술은 확장되어야 할 필요성이 대두되고 있다. 이러한 지능형 제어·관리를 통해 배터리 사용에서 안전성이 향상되고, 이를 통해 사용 후 배터리의 2nd life 시장 창출도 모색이 가능할 것으로 기대하고 있다.

이차전지 친환경 기술 개발 전략

이차전지, 특히 리튬이차전지는 니켈, 코발트, 리튬 등 희유금속을 사용하기 때문에 가격 측면 및 최근 부각되고 있는 친환경성 측면에서 문제가 제기되고 있다. 전기차 점유율이 증가함에 따라 탄소 배출 저감에 매우 중요한 역할을 하고는 있지만, 사용되는 원료에서 환경 문제 이슈가 부각되고 있어, 이를 해결하기 위한 다양한 노력이 필요한 시점이다.

우리나라 배터리의 경우에는 배터리의 주요 원재료를 100% 수입에 의존하고 있는 특성상, 폐배터리로부터 니켈, 코발트 등의 핵심 원재료를 재활용할 필요성은 갈수록 강조되고 있다. 이에 리튬 등의 재활용률 및 공정 자동화율 제고를 통해 폐자원의 재활용 경쟁력을 확보하고, 동시에 저탄소 재제조 기술 등 친환경 공정 개발을 지속 추진할 계획이다.

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