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국내 배터리 3사는 어떻게 R&D를 하고 있을까

LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK이노베이션 1분기 R&D 실적

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헬로티 이동재 기자 |

 

 

전기차에 들어가는 이차전지는 계속해서 진화하고 있다. 테슬라가 연 전기차 시장이 폭발적으로 성장하면서, 기존에 내연기관차를 생산하던 완성차 업체들도 잇따라 전기차 사업에 뛰어들었다.

 

갖가지 전기차 모델이 출시되면서 소비자들의 선택지는 늘었지만, 내연기관차와 비교해 주행거리, 안전성 등 성능이 불안정해 보인다는 점은 여전히 소비자들에게 불안요소다.

 

상기한 전기차의 성능은 탑재되는 배터리와 직결되는 문제다. 배터리 제조업체들은 끊임없이 배터리의 성능을 개선해야 하는 숙제를 떠안았다.

 

글로벌 배터리 시장에서 순위권을 다투고 있는 우리 기업들도 배터리 관련 R&D(연구·개발)에 많은 돈을 투자하고 있다. 본 지면에서는 국내 배터리 3사의 지난 1분기 R&D 진행 현황을 정리했다.

 

LG에너지솔루션

 

국내 3사 중 글로벌 시장에서 가장 앞서 있는 LG에너지솔루션은 전기차 배터리, 스마트폰, 전동공구 등에 들어가는 소형 전지 분야와 전력망, 주택용 등에 사용되는 ESS 분야의 연구·개발을 통해 사업의 경쟁력을 강화하고 신규 사업영역을 지속적으로 발굴하고 있다. 

 

특히 차세대 고용량/고안전성 소재, 전지 제조 공정 고도화 등과 같은 당사의 핵심 기술을 바탕으로 사업 경쟁력 강화와 신제품 개발에 집중하고 있다. 

 

LG에너지솔루션 R&D 조직은 CPO 산하의 배터리연구소 및 사업부 산하의 개발센터로 구성돼 있고, 미국, 독일, 폴란드, 중국, 일본 등에서 글로벌 R&D 네트워크를 구축함으로써 글로벌 파트너십을 강화해가고 있다. 

 

기술분야가 고도화, 다양화됨에 따라 LG에너지솔루션은 시장변화에 대응하고 R&D 성과를 가속화하기 위해 외부 기술을 적극적으로 활용하는 오픈 이노베이션을 추진하고 있다.

 

오픈 이노베이션이란 기업이 내부의 아이디어나 내부 협력에만 의존하지 않고, 외부의 아이디어를 적극적으로 활용하는 새로운 패러다임으로, LG에너지솔루션은 현재 다양한 글로벌 네트워크를 보유하고 있는 스타트업 기업, 국내 외 대학 및 연구기관과의 협력을 진행하고 있다.

 

또한, 내부 협력을 활성화하기 위해 매년 연구결과를 전 연구원과 공유하는 연례 기술교류회 등 다양한 기술교류 제도를 운영하고 있다.

 

LG에너지솔루션의 사업보고서에 따르면, 회사는 지난 1분기 연구개발 비용으로 총 1297억7800만 원을 지출했다. 매출액 당 연구개발비 비율은 3.1%다.

 

배터리연구소에서는 고용량 하이니켈계 양극재와 급속충전 음극재, 고기능성 전해질, 고안전성 분리막 등 전지 소재 등을 개발하고 있고 전지 제조 공정 고도화 과제로 전극 제조 공정 및 조립 공정을 개발하고 있다.

 

자동차전지개발센터에서는 고용량, 고에너지밀도 전기차·하이브리드 전지의 셀과 팩, BMS를 개발하고 있다.

 

삼성SDI

 

삼성SDI 역시 부지런히 신제품과 신기술에 대한 R&D 활동을 수행하고 있다.

 

삼성SDI의 공시 내용에 따르면, 삼성SDI가 올해 1분기 연구개발 비용으로 지출한 비용은 2211억8500만 원으로 매출액 당 연구개발비 비율은 7.46%다.

 

연구 내용으로는 내연기관차를 대체할 수 있는 전기자동차의 핵심부품인 자동차용 전지, 휴대폰이나 태블릿 PC 등의 IT용 폴리머 전지, 전동공구 및 뉴 어플리케이션용 원형전지, 차세대 전력망 구축을 위한 핵심 구성요소 중 하나인 고효율 ESS용 전지 등이다.

 

구체적으로는 IT용 이차전지 파우치 성능평가 및 수요업체 적용 실증 과제에서 일반 의존도가 높은 2차전지용 파우치의 고신뢰성 특성을 확보했고 원형 배터리 모델 현황 및 열화 특성을 분석, 다양한 조건의 예측 모델을 구현하는 연구를 진행 중이다.

 

삼성SDI는 또한 2차 전지의 내구성·충전속도 등의 경쟁력 제고와 기존 소재의 성능 향상 및 고용량 신규 소재 개발, 전지 안전성 강화에 대한 연구를 진행 중이며, 제품 경쟁력 강화를 위한 전기화학 메커니즘 해석 및 분석 고도화를 진행 중이라고 밝혔다.

 

차세대 전지인 전고체 전지 개발을 위해 국내/외 R&D 협력을 강화하고 글로벌 기술 리더쉽도 확보해 나가고 있다. 이외에도 차세대 편광필름, 반도체용 고방열 EMC, OLED 증착소재 등의 개발을 진행 중이다.

 

SK이노베이션

 

SK이노베이션은 환경기술, 친환경 제품 및 솔루션, I/E(정보전자)소재, 생산기술혁신, 배터리 분야의 기술을 개발하고 있다. SK이노베이션 역시 오픈 이노베이션을 통해 대내외 관련조직 간 밀접한 협력관계를 형성함으로써 혁신기술 발굴과 기술개발 기간을 단축시키고 있다.

 

SK이노베이션은 환경 분야에서 전기자동차 시장 성장에 따라 발생하는 폐배터리로 인한 환경 오염, 배터리 원소재의 수급 불균형 및 채굴 과정의 투명성 등 사회적 문제 해결이 가능한 배터리 양극 활물질 회수 기술을 개발하고 있다.

 

심각한 폐플라스틱 문제를 해결하고자 물리적, 화학적 재활용 기술을 개발 중이며 산업 공정 폐수를 정화하고 재이용해 환경 영향을 최소화하기 위한 수처리 관련 기술도 강화하고 있다.

 

I/E 소재 분야에서는 리튬배터리용 분리막에 대한 고유기술을 국내 최초로 개발해 사업화했다.

 

Flexible Display 부품 핵심 소재인 투명 PI Film 제조를 위한 자체 기술 확보 및 양산화에 성공해 차세대 Display 시장을 선도할 수 있는 고기능성 투명 PI 소재와 FCW(Flexible Cover Window) 제품군을 확장해 가고 있다.

 

석유제품 분야에서는 저급원유 처리기술과 친환경 아스팔트를 개발하고 이산화탄소 감축을 위한 친환경 Bio Fuel 제품 및 CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage) 기술을 발굴하고 있다. 

 

고분자 분야에서는 순환경제를 위한 친환경 패키징 솔루션 및 재활용 확대 기술, 폐플라스틱을 원료로 활용한 친환경 리사이클링 제품 등을 개발하고 있다.

 

배터리 분야에서는 전기자동차 주행거리 확대 및 안정성에 대한 시장 수요로 차세대 배터리에 대한 연구를 통해 사업 경쟁력을 강화하는데 집중하고 있다. 

 

SK이노베이션의 1분기 연구개발 비용 총액은 621억9300만 원으로 매출액 당 연구개발비 비율은 0.67%다.



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