전기차 배터리 종류와 제조사별 특징, 그리고 안전성이 높은 배터리는?

전기차의 핵심 부품 중 하나는 배터리다. 배터리는 전기차의 주행거리, 충전 속도, 내구성, 안전성 등을 결정짓는 중요한 요소로, 차량을 선택할 때 반드시 고려해야 할 부분이다. 특히 최근 전기차 화재 사고가 주목받으면서 배터리의 안전성에 대한 관심이 더욱 높아지고 있다. 이번 글에서는 전기차에서 사용되는 배터리의 종류와 주요 제조사별 특징, 그리고 화재 위험이 적은 안전성이 높은 배터리에 대해 알아보겠다.

 

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전기차 배터리의 종류

전기차에서 주로 사용되는 배터리는 크게 세 가지로 나뉜다.

1. 리튬이온 배터리(Lithium-ion Battery)

현재 가장 널리 사용되는 배터리 종류로, 에너지 밀도가 높고 무게 대비 성능이 우수하다. 대표적으로 니켈, 망간, 코발트(NMC) 혹은 니켈, 코발트, 알루미늄(NCA) 기반의 화학 조성이 사용된다. 다만, 열에 취약해 과충전이나 물리적 손상이 가해질 경우 화재 위험이 존재한다.

2. 리튬인산철 배터리(LFP, Lithium Iron Phosphate)

리튬이온 배터리의 한 종류지만, 코발트 없이 철을 사용해 내구성이 뛰어나고 안정성이 높은 것이 특징이다. 충방전 수명이 길고 화재 발생 가능성이 낮아 최근 전기차 제조사들이 많이 채택하고 있다. 하지만 에너지 밀도가 낮아 같은 용량 대비 주행거리가 짧다는 단점이 있다.

3. 전고체 배터리(Solid-state Battery)

전해질을 액체가 아닌 고체로 대체한 차세대 배터리다. 높은 에너지 밀도와 빠른 충전 속도를 제공하며, 화재 위험이 거의 없는 것이 장점이다. 하지만 아직 대량 생산이 어려워 가격이 높고, 상용화까지는 시간이 걸릴 것으로 보인다.

 

 

배터리 제조사별 특징

전 세계적으로 전기차 배터리를 공급하는 주요 제조사는 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온, CATL, BYD, 파나소닉 등이 있다.

1. LG에너지솔루션

한국의 대표적인 배터리 제조사로, 주로 NMC 배터리를 생산한다. 에너지 밀도가 높아 주행거리가 길지만, 발열 문제가 있어 안전성 확보를 위해 다양한 기술을 적용하고 있다.

2. 삼성SDI

고출력 배터리에 강점을 가지고 있으며, NCA 기반 배터리를 생산하는 것이 특징이다. 에너지 밀도는 높지만, 안전성을 높이기 위해 지속적인 연구개발을 진행하고 있다.

3. SK온

NCM9½½(니켈 90%, 코발트 5%, 망간 5%) 배터리를 주로 생산하며, 에너지 밀도가 높아 주행거리에 강점이 있다. 또한 최근에는 안전성을 강화한 배터리를 개발하는 데 집중하고 있다.

4. CATL

중국 최대 배터리 제조사로, LFP 배터리 생산을 주도하고 있다. 가격 경쟁력이 높고 화재 위험이 적어 많은 전기차 제조사들이 선호하고 있다.

5. BYD

자체 배터리 기술인 ‘블레이드 배터리(Blade Battery)’를 개발하여 LFP 기반으로 안전성을 극대화했다. 구조적으로 안정성이 높아 화재 위험이 적은 것이 특징이다.

6. 파나소닉

테슬라와 협업하여 주로 NCA 배터리를 공급하는 기업이다. 높은 에너지 밀도를 자랑하지만, 화재 위험을 줄이기 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.

 

화재 위험이 적고 안전성이 높은 배터리는?

전기차 배터리의 화재 위험은 주로 열폭주(Thermal Runaway)로 인해 발생한다. 이를 최소화하기 위해 최근에는 LFP 배터리와 전고체 배터리가 주목받고 있다.

 

LFP 배터리: 코발트 없이 철을 사용하기 때문에 열 안정성이 높다. 높은 온도에서도 비교적 안전하며, 화재 발생 확률이 낮아 전기차 안전성을 고려하는 소비자들에게 인기가 높다. BYD의 블레이드 배터리가 대표적이다.

전고체 배터리: 아직 상용화 초기 단계지만, 기존 리튬이온 배터리 대비 발열과 폭발 위험이 거의 없다. 다만, 생산 비용이 높아 당분간 고급 모델 위주로 채택될 가능성이 크다.

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전기차 배터리는 다양한 종류가 있으며, 각각의 특성과 장단점이 존재한다. 현재 가장 널리 사용되는 리튬이온 배터리는 주행거리 측면에서 유리하지만 화재 위험이 존재하며, LFP 배터리는 안전성이 뛰어나지만 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있다. 앞으로 전고체 배터리의 상용화가 이루어진다면 안전성과 주행거리를 모두 잡을 수 있을 것으로 기대된다. 전기차를 선택할 때는 배터리 종류와 제조사의 특징을 고려하여 자신에게 맞는 차량을 선택하는 것이 중요하다.