공간 효율성이 떨어진다는 이유로 그간 배터리 업계에서 별다른 주목을 받지 못했던 ‘원통형 배터리’가 배터리 산업의 중심 무대에 서고 있다. 화재 위험성이 낮고 외부 충격에 강한 안전성 때문에 마이크로 모빌리티, 우주 등 첨단 산업에서의 활용도가 높아지면서다. 첨단 산업 기업들이 앞다퉈 원통형 배터리를 채택하면서 한국 배터리 기업들의 수익성도 높아질 전망이다.
19일 배터리 업계에 따르면 LG에너지솔루션은 최근 베어로보틱스와 ‘배터리 셀 공급 계약 및 기술협력을 위한 MOU’를 체결했다. 이번 협약에 따라 LG에너지솔루션은 2025년부터 베어로보틱스가 생산하는 서비스 및 산업용 로봇에 원통형 배터리를 단독 공급한다. LG에너지솔루션은 지난 8일에도 미국 전기자동차 제조사인 리비안에 원통형 배터리 ‘4695 배터리’ 공급 계약을 체결했다고 밝힌바 있다. 4695배터리는 지름 46㎜·높이 95㎜로 2170 같은 기존 원통형 배터리에 비해 에너지 밀도와 용량, 출력 성능이 크게 향상돼 차세대 배터리로 불린다.
원통형 배터리는 과거 배터리 시장에서 기본적인 형태로 불리면서 전성기를 보냈다. 1991년 소니가 지름 18㎜·길이 65㎜ 규격의 원통형 리튬이온 배터리를 출시하면서 노트북과 전동 공구, 휴대용 기기 등에 널리 사용됐다. 그러나 전기차 산업과 에너지저장장치(ESS) 등의 산업이 발전하면서 효율성이 떨어지는 배터리로 활용도가 낮아졌다. 각형이나 파우치형 배터리와 비교해 공간 효율성이 떨어진다는 이유에서다.
그러나 최근 배터리의 열폭주 사례가 잦아지면서 배터리의 안전성을 중시하게 되자 원통형 배터리를 찾는 업계 요구도 다시 늘었다. 원통형 배터리는 두꺼운 금속 캔 구조로 돼 있는데, 단단한 캔에 담겨 있어 외부 충격이나 압력에 강하다. 캔 구조는 전해질 누출이나 외부 손상으로부터 배터리 셀을 보호해 안정성을 높인다. 테슬라는 전기차 모델 초기부터 안전성을 높이기 위해 원통형 배터리를 채택해왔다. 배터리 업계 관계자는 “원통형 배터리는 규격이 표준화돼 있어 대량 생산이 쉽고 생산 단가가 낮다는 장점도 있다”고 말했다.
우주 등 첨단 산업에서도 원통형 배터리 도입이 늘고 있다. 최근 스페이스X는 차세대 스타십 우주선에 들어갈 보조 동력 배터리와 전령 공급 배터리 납품을 LG에너지솔루션에 의뢰했다. 이 배터리는 원통형 리튬이온 배터리로 알려졌다. LG에너지솔루션의 주력 제품인 2170(지름 21㎜·높이 70㎜) 원통형 배터리셀이 탑재될 예정이다.
삼성SDI는 내년 초 전동 킥보드, 전기 자전거, 전동 스쿠터 등 마이크로 모빌리티에 탑재할 수 있는 46파이(지름 46㎜) 원통형 배터리를 양산한다는 계획이다. 지름 21㎜·높이 70㎜의 원통형 배터리를 주력으로 공급하고 있지만 제품을 다양화해 공급을 확대하겠다는 전략이다. 조한제 삼성SDI 소형전지 전략마케팅 부사장은 지난 7월 컨퍼런스 콜에서 “최근 마이크로 모빌리티 관련 첫 프로젝트 확보해 내년 초부터 양산할 계획”이라고 밝혔다. 시장조사기관 TSR에 따르면 삼성SDI는 지난해 세계 전기 자전거용 배터리 시장 점유율 31%로 1위를 차지했다.
백재연 기자 energy@kmib.co.kr
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