LG에너지솔루션, 美 GM과 각형 배터리 공동 개발

[테크홀릭] LG에너지솔루션이 GM(General Motors)과 함께 각형 배터리 공동 개발에 나서면서 LG에너지솔루션은 전 세계 배터리 업체 중 파우치형, 원통형, 각형 등 모든 배터리 폼팩터를 포트폴리오로 갖춘 유일한 기업이 됐다. LG에너지솔루션이 각형 배터리 개발 계획을 공식화한 것은 이번이 처음이다.

LG에너지솔루션은 미국 1위 자동차 업체 GM과 ‘각형 배터리 및 핵심 재료 공동 개발을 위한 계약’을 체결하고 향후 개발되는 각형 배터리는 GM 차세대 전기차에 탑재될 예정이라고 3일 밝혔다.

LG에너지솔루션은 이번 계약을 통해 더욱 강화된 ‘제품 및 고객 포트폴리오’를 구축할 수 있게 됐다.

향후 전기차 시장이 캐즘(Chasm·일시적 수요 정체)을 지나 본격 성장기에 진입하고, 고객의 요구가 다양해질 시기에 한층 더 전략적인 대응이 가능해진 것이다. 실제 고객사마다 EV 차량의 종류와 크기, 공략 시장 등 전략이 세분화되고 있고, 폼팩터별 장단점을 고려한 용도별 배터리 채택을 고려하는 고객사들도 늘어나고 있는 상황이다.

납작한 상자 모양의 각형 배터리는 알루미늄 캔으로 둘러싸여 있기 때문에 외부 충격에 강한 특성을 갖고 있다. 상대적으로 셀 자체의 강성이 높아 배터리 모듈, 팩 단계에서 구조적인 간소화가 가능한 것이 장점이다.

LG에너지솔루션은 파우치형, 원통형뿐 아니라 각형 배터리 분야에서도 내재화된 개발 및 제조 역량을 확보하고 있다. 각형 패키징 기술을 비롯해 설계 및 공정 분야에서도 다수의 특허를 보유하고 있다.

특히 세계 최고 수준의 전극 생산 및 스태킹 공법 기술력은 각형 배터리 개발에도 핵심 역할을 할 것으로 기대된다.

실제 각형은 뛰어난 내구성을 갖춘데 비해 내부 공간 활용 측면에서 유휴 공간이 발생할 수 있다는 것이 대표적 단점으로 꼽혀왔다. 양극재와 음극재, 분리막 등 주요 요소를 돌돌 말아 만든 ‘젤리롤’을 사각형 상자 모양의 알루미늄 캔에 넣는 과정에서 모서리 부분이 빈 공간으로 남을 수 밖에 없었기 때문이다.

이 때문에 최근 각형 배터리는 소재를 층층이 쌓는 공법이 많이 적용되고 있는데 LG에너지솔루션은 이 분야에서 업계 최고 수준의 기술리더십을 갖추고 있다.

LG에너지솔루션은 이번 GM과의 공동개발을 시작으로 핵심 고객들의 요구에 따라 선택적으로 공급할 수 있는 역량을 갖추고, 파우치형·원통형·각형 폼팩터별 균형 잡힌 제품 포트폴리오를 구축해나갈 계획이다.

LG에너지솔루션은 각형 배터리 개발 계획을 공식함으로써 파우치형, 원통형, 각형 등 업계 유일한 ‘3대 폼팩터(all three form factors)’ 전략 체계를 갖추게 됐다. 미래 글로벌 전기차 배터리 시장 지배력을 더욱 확대해 나갈 또 한 번의 계기를 마련한 셈이다.

LG에너지솔루션은 제품 케미스트리 및 폼팩터별로 다양한 수주 성과를 달성하며 경쟁력을 입증해 나가고 있다.

특히 올해에만 △7월 르노 전기차 파우치형 LFP 배터리 △9월 벤츠 전기차용 배터리 △10월 포드 상용차 파우치형 고성능 삼원계 배터리 △11월 리비안 전기차 원통형 46시리즈 배터리 등 굵직한 수주 계약 성과를 달성한 것이 대표적이다. 또한 고전압 미드니켈(Mid-Ni) 셀, 파우치형 CTP(Cell to Pack) 등 압도적 기술리더십을 바탕으로 한 다양한 소재 기반 제품 포트폴리오를 선보였다.

업계 최고의 글로벌 생산 공장 운영 역량을 갖추고 있는 점도 큰 강점이다.

실제 GM과의 합작법인 얼티엄셀즈 제2공장의 경우, 가동 한달 만에 수율 90% 이상을 달성한 바 있다. 자동화된 제조 공정과 설비 도입을 통해 생산 속도를 대폭 높이고, 각각의 생산 단계마다 최첨단 품질 검사 및 제품 오류 검증 방법 등을 적용해 초기 가동 시 발생할 수 있는 시행착오를 최소화하며 높은 양산 안정성을 구현하고 있다.

서원준 LG에너지솔루션 자동차전지사업부장 부사장은 “LG에너지솔루션의 가장 강력한 파트너 중 하나인 GM과의 파트너십을 확대하게 돼 기쁘다”며 “새로운 폼팩터 개발을 안정적으로 성공해 대체불가능한 고객가치를 제공해 나갈 것”이라고 말했다.

커트 캘티 GM 배터리 셀&팩 부사장은 “LG에너지솔루션과 함께 얼티엄셀즈를 북미 최대 배터리 셀 제조업체로 만들었고 이는 오늘날 북미에서 다양한 전기차 포트폴리오에 동력을 공급하고 있다"면서 "이번 LG에너지솔루션과의 파트너십 확대로 전기차 성능 개선 및 안전성 강화, 비용 절감을 위한 폼팩터 개발에 있어 한걸음 더 나아가게 됐다”고 밝혔다.

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