전기 자동차의 주행 거리 불안 및 비용 문제 해결을 위한 제조사들이 미래 화학물질 도입에 적극적이고, 향후 5~7년간 이러한 트렌드는 지속될 것으로 보인다. 프로스트 앤드 설리번(ww2.frost.com)이 ‘EV용 첨단 리튬 배터리 글로벌 시장 성장 기회 및 미래 배터리 화학물질 도입 분석 보고서’를 이 같이 밝혔다. 

전기 자동차(EV) 사용이 증가하면서 배터리 솔루션 효율성과 안전성 강화, 수명 연장에 대한 필요성이 강조되고 있다.

프로스트 앤드 설리번 보고서에 따르면, 자재 성능 효율성 및 안전성이 개선되고 생산 비용 절감, 그리고 수명이 연장된 미래 배터리 화학물질 개발을 위해 많은 연구 기관과 배터리 공급사, 주요 전기 자동차 OEM사들이 협력하고 있다. 솔리드 스테이트(solid-state)와 나트륨-이온(sodium-ion), 리튬-황(Lithium-sulfur) 등 미래 화학물질들이 꾸준히 진화하고 있다. 이 미래 화학물질들을 통해 향상된 안전성과 높아진 에너지 밀도, 고속 충전 기능을 제공해 기존의 리튬이온 배터리와 관련된 문제들을 극복할 수 있을 것으로 기대된다.

프로스트 앤드 설리번 모빌리티 산업의 아만 굽타(Aman Gupta) 연구원은 “자동차 산업이 현재 EV 배터리 기술에서 몇 가지 한계점을 발견하면서 구동에 관한 혁신에 주력하고 있다”며 “이로 인해 관련 업계들은 배터리 팩의 설계 및 패키징, 대체 화학물질 진화에 나서고 있다”고 말했다.

알루미늄 에어(Al-Air)와 리튤-에어(Li-Air)와 같은 메탈-에어(Metal-air) 배터리들에 대한 연구가 한창이다. 리튬 황과 나트륨 이온, 솔리드 스테이트 배터리들이 현재 개발 단계에 있다. 앞으로 5년 이내에 상용화가 될 것으로 보인다. 특히 대부분의 OEM사가 미래 EV용의 중량 대비 고출력을 내는 솔리드 스테이트 배터리에 적극적으로 투자해 이를 2030년까지 도입할 계획이다.

보고서에서는 미래 화학물질의 이점을 잘 활용해 더 효과적인 배터리 솔루션을 얻기 위해 배터리 제조사에게 다음과 같은 조언을 아끼지 않았다. 
 

▶ 솔리드 스테이트 및 나트륨-이온, 리튬-이온 등 복합 화학물질 연구 지속

▶ 더 높은 주행거리와 구동, 안전성 개선을 지원할 수 있는 기술사와 협업

▶ 높은 배터리 비용 효율성으로 EV 가격 적정선 구축