양극재 시장이 다결정에서 단결정으로 진화하고 있는 배경에는 다양한 기술적 혁신과 시장의 요구가 자리하고 있습니다. 단결정 양극재는 기존의 다결정 양극재에 비해 여러 가지 장점을 가지고 있어 차세대 배터리 기술의 핵심으로 주목받고 있습니다.
단결정 양극재의 장점
- 안정성 향상: 단결정 양극재는 다결정 양극재보다 충방전 과정에서 안정성이 뛰어납니다. 이는 전지의 수명을 연장시키고, 안전성을 높이며, 발화 위험을 줄이는 데 기여합니다.
- 고전압 적용 가능: 단결정 양극재는 높은 전압에서도 균열이 발생하지 않으며, 이를 통해 에너지 밀도를 높일 수 있습니다. 고전압 미드니켈 배터리에서도 4.4V 전압을 사용할 수 있어 중저가형 전기차 배터리로 적합합니다.
- 제조 공정 효율성: 단결정 양극재는 건식 전극 공정에 적합하여 제조 공정이 간소화되고 비용이 절감됩니다. 이는 배터리의 원가를 낮추는 데 중요한 역할을 합니다.
시장 동향과 기업 전략
국내외 주요 배터리 제조업체들은 단결정 양극재 기술 개발에 박차를 가하고 있습니다.
- 국내 기업: LG에너지솔루션, SK온, 포스코퓨처엠 등은 단결정 양극재 양산을 시작하거나 계획 중이며, 생산 능력을 꾸준히 확대하고 있습니다. LG에너지솔루션은 2025년까지 생산 능력을 10만 톤으로 확대할 계획입니다.
- 해외 기업: 일본의 토다 코퍼레이션과 중국의 CATL 역시 단결정 양극재 양산을 시작했으며, 2025년까지 생산 능력을 각각 2만 톤, 5만 톤으로 확대할 예정입니다.
기술적 도전과 해결 방안
단결정 양극재의 제조는 기술적으로 까다롭습니다. 높은 니켈 함량의 단결정 양극재는 제조 과정에서 리튬과의 결합이나 온도 관리가 어려워 비용과 시간이 많이 소요됩니다. 또한, 고온과 고압에서 압착해야 하는 건식 전극 공정에서는 양극재가 깨지기 쉽습니다. 이를 해결하기 위해 단결정 양극재는 더욱 견고하게 제작되며, 이러한 기술적 도전을 극복하는 데 집중하고 있습니다.
시장 전망
단결정 양극재 시장은 전기차 시장의 성장과 함께 급속히 확대될 것으로 보입니다. 시장조사기관 SNE리서치에 따르면, 단결정 양극재 시장은 2023년 1억 달러에서 2028년 10억 달러까지 성장할 것으로 전망됩니다. 이는 차세대 배터리 기술의 핵심으로서 단결정 양극재의 중요성을 보여줍니다.
배터리 수명 높일 '단결정' 양극재 양산 - 매일경제
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양극재 시장은 빠르게 진화하고 있으며, 단결정 양극재는 그 중심에 있습니다. 기업들의 지속적인 투자와 기술 개발을 통해 단결정 양극재는 향후 전기차 배터리 시장을 선도할 것입니다.