[미리보는 배터리데이]〈1〉전기차 성능 향상 해답 '실리콘 음극재'서 찾는다

전자신문 주최로 오는 23일 열리는 '배터리데이 2024'에서는 최근 전기차 배터리 업계 핫이슈로 떠오른 '실리콘 음극재' 기술 동향을 확인할 수 있는 기회가 마련된다.

글로벌 전기차 침투율을 높이기 위해 업계에서는 주행거리 증대와 급속충전 성능 향상에 안간힘을 쓰고 있는 가운데 실리콘 음극재가 그 해답으로 주목 받고 있다. 하이니켈 양극재를 통한 배터리 성능 향상이 한계에 다다르면서 실리콘 음극재 기술 확보 경쟁이 치열해지고 있는 것이다.

이번 행사에서는 국내에서 유일하게 실리콘 음극재를 상업 양산하는 대주전자재료의 박대운 상무가 연사로 나서 '고성능 실리콘 음극재 기술 동향'을 주제로 발표한다. 대주전자재료는 2019년 세계 최초로 포르쉐 전기차 타이칸에 실리콘 음극재를 상용화한 업체다. 실리콘 음극재는 기존 음극 소재인 흑연보다 10배 많은 이론 용량을 갖춰 배터리 업계에서는 이를 상용화하기 위한 기술 확보에 열을 올리고 있다. 대주전자재료의 실리콘 음극재 적용 차량은 지난해까지 포르쉐 타이칸, 아우디 E-트론 GT 2종에 그쳤지만 올해 신형 포르쉐를 비롯해 스탤란티스, 현대차·기아, 포드 등이 추가되면서 적용 차종이 9종으로 늘어날 전망이다.

대주전자재료가 경기도 시흥시 소재 '배터리캠퍼스'에서 실리콘 음극재 대규모 양산을 위한 시설 확장 공사를 진행하고 있다. (대주전자재료 제공)

실리콘 음극재는 기존 5% 수준에 그치던 함량도 올해는 8% 수준으로 늘어나는 등 기술 완성도도 높아지고 있다. 실리콘 함량이 늘어날 수록 에너지 밀도를 높이고 충전 시간도 단축할 수 있다. 음극재에 흑연을 쓰지 않고 100% 실리콘 소재만 사용하는 '퓨어실리콘' 배터리도 이르면 내년 상용화 될 것으로 기대를 모은다.

국내에서는 대주전자재료를 필두로 포스코, SKC, SK머티리얼즈, 한솔케미칼, 롯데머티리얼즈 등이 실리콘 음극재 사업에 뛰어들었다. 포스코실리콘솔루션은 최근 포항에 연산 500톤 규모 실리콘산화물(SiOX) 계열 실리콘음극재 생산 공장을 준공했다. SK㈜ 자회사 SK머티리얼즈와 그룹14테크놀로지와 합작법인 'SK머티리얼즈그룹14'는 지난해 경북 상주에 연간 2000t 규모 계열 실리콘 음극재 공장을 완공했다. SKC는 실리콘 음극재 사업을 본격화하기 위해 자회사 '얼티머스'를 설립하고 영국 실리콘 음극재 기업 넥세온에 8000만달러를 투자해 기술을 확보했다. 롯데에너지머티리얼즈는 프랑스 스타트업 엔와이어즈에 지분 투자를 통해 기술 확보에 나섰다.

시장조사업체 SNE리서치에 따르면 지난해 6억달러(약 8000억원) 규모였던 실리콘 음극재 시장 규모는 2030년 43억달러(약 5조 8000억원)로 성장이 예상된다. 실리콘 음극재의 현재와 미래를 콘퍼런스에서 직접 확인할 수 있을 전망이다.

전자신문이 23일 코엑스에서 개최하는 '배터리데이 2024'는 배터리부터 소재·부품·장비에 이르는 생태계 전반에 걸친 최신 기술 트렌드와 미래 시장 전망을 산업 현장에서 뛰는 전문가들로부터 들을 수 있는 전문 콘퍼런스다.

LG에너지솔루션, 삼성SDI, 민테크, LS전선, 대주전자재료, 엔켐, EV볼륨스, 일신오토클레이브, JR에너지솔루션이 참여를 확정했다. 전고체 배터리, 배터리관리시스템(BMS) 기반 진단 솔루션, 실리콘 음극재, 차세대 전해액, 배터리 파운드리 사업 등 업계에서 주목받는 주제 강연이 마련됐다.

'배터리데이 2024' 사전 등록은 오는 22일까지 행사 홈페이지에서 진행된다. 행사에 대한 자세한 내용은 전자신문 홈페이지(콘퍼런스 메뉴)에서 확인할 수 있다.

정현정 기자 iam@etnews.com