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2022. 11. 23

Edisonian approach

전통적으로 전지를 개발하는 과정은 Edisonian approach라고 불리는 Trial and error방법을 사용하여왔다. 먼저 적합한 재료를 찾기 위해 다양한 배터리 재료업체들로부터 재료를 받아 DOE를 실시하여 적합한 재료군을 선별하고 선별된 재료들로 극판의 조성과 전류밀도, 압축 밀도, 전해액의 조성, 젤리롤의 구조등의 다양한 변수를 조절하여 DOE를 실시한다. 이러한 방법은 재료 선정부터 극판 설계까지 수많은 DOE로 셀을 제조하고 평가하는데 많은 비용과 시간이 소요된다.

보통 기술수준이 높은 배터리 회사의 경우 다양한 재료로 셀을 개발해오며 쌓아 온 데이터 베이스와 설계 및 공정 경험이 있지만 배터리를 개발하여 양산하는 데는 최소 1년 이상이 걸린다. 만일 새로운 재료를 사용해야 한다면 2년 이상이 소요되기도 한다. 

최근에는 이를 개선하여 시간과 비용을 단축하기 위해 시뮬레이션 기술과  AI 기술, 자동합성 로봇을 이용한 고처리량 선별(HTS: Highly Throughput Screening) 기술을 배터리 개발에 접목하려는 시도가 이루어지고 있다.

고처리량 선별 (HTS: Highly Throughput Screening) 기술

에디슨이 자신의 발명품을 개발하는 데 사용한 것과 같은 Trial and error방법은 시간과 비용이 허용된다면 제일 좋은 방법이라고 할 수 있지만 실험자가 수많은 DOE를 진행하는 데는 시간과 비용의 한계가 있기 때문에 효율성은 최악이라고 할 수 있다. 이러한 문제의 해결책으로 제시되고 있는 기술이 자동 합성 로봇을 통한 고처리량 선별기술이다. 이 기술은 로봇을 이용하여 사람으로는 할수 없는 빠른 속도로 수많은 실험을 수행하여 Trial and error의 장점을 살리면서도 시간과 비용을 줄일 수 있는 획기적인 방법이다. 이 기술은 이미 1980년대부터 제약 분야와 생화학 분야에서 널리 사용되어 신약 개발의 기간과 비용을 획기적으로 단축하였다. 인간 게놈에 있는 약 32억 개의 뉴클레오타이드 염기쌍의 서열을 밝히는 것을 목적으로 한 인간 게놈 프로젝트(Human Genome Project, HGP)를 성공시키는데도 크게 기여하였다.

이러한 고처리량 선별 기술을 배터리 개발에 적용하여 아래 그림과 같이 다양한 전극재료와 전해액을 Array에 배치하여 테스트하는 방법이 제안되고 있다.

AI, 시뮬레이션, 데이터 인프라

그러나 고처리량 선별 기술만으로는 배터리 개발을 완료할 수 없다. 제조된 각 DOE들 가운데서 최적의 설계를 찾아내기 위해서는 정확한 평가가 이루어져야 하기 때문이다. 배터리에는 성능과 안전성 수명 등을 평가하는 다양한 평가 항목들이 있다. 기본적인 전기적 특성과 안전성 특성들은 시간이 많이 걸리지 않지만 사이클 수명과 보존수명 같은 경우 장시간이 필요하다.

이러한 문제를 해결하기 위해 필요한 것이 시뮬레이션 기술이다. 직접 실험하지 않더라도 시뮬레이션을 통해 각 DOE재료들의 성능을 예측하게 되면 평가 기간을 대폭 줄일 수 있다. 그러나 시뮬레이션의 문제는 아직 전기화학 제품인 배터리에 대한 예측 정확도가 높지 못하다는 것이다.

이를 해결하기 위해서 AI 기술과 데이터 인프라가 접목되어야 한다. 먼저 시뮬레이션의 정확도를 높이기 위해서는 양질의 데이터가 많이 필요한데 한 회사나 한나라의 연구기관과 연구자들이 진행해온 실험 데이터로는 부족하다. 따라서 오랜 시간 전 세계의 연구기관과 연구자들이 쌓아온 데이터들이 필요하다. 먼저는 이러한 전 세계로부터 수집된 방대한 데이터를 보관하는 데이터 인프라가 필요하다.

AI 기술은 이 방대한 데이터 가운데서 시뮬레이션에 필요한 데이터를 찾아내기 위해서 필요하고 수집된 데이터가 시뮬레이션에 사용할 만한 신뢰도가 있는 데이터인지 아닌지 데이터의 정확성을 판별하는데도 필요하다.

배터리 개발을 가속화하려는 노력

유럽 연합의 Battery 2030+

유럽연합 집행위원회는 상대적으로 동아시아 국가들에 비해 뒤쳐진 배터리 산업의 주도권을 가져오기 위해 2021년에 Battery2030+전략을 발표하였다. 이 전략을 보면 총 3가지 테마와 6가지의 연구영역을 진행하고 있는데 이중 첫 번째 테마인 “배터리 인터페이스 및 재료 발굴의 가속화” (Accelerated discovery of battery interfaces and materials)가 위에 언급한 AI를 통한 배터리 개발을 포함하고 있다.

배터리의 성능을 주로 좌우하는 것은 재료이지만 재료 못지않게 큰 영향을 미치는 것이 배터리 재료들의 경계면에서 일어나는 반응의 결과물들이다. “배터리 인터페이스 및 재료 발굴의 가속화”에서는 이 두가지를 연구하기위해 “배터리 재료 가속 플랫폼” (Materials Acceleration Platform, MAP)과 “배터리 인터페이스 게놈” (Battery Interface Genome: BIG)의 두가지 연구 영역을 정하였다.

이 두 가지 연구영역은 재료와 인터페이스를 연구하는 것뿐 아니라 위에 언급한 4가지 방법을 사용하여 배터리를 개발하는 인프라를 구축하여 기존의 전통적인 배터리 연구방법을 혁신하는 것을 목표로 하고 있다.

Morrow Batteries + Citrine Informatics

Morrow Batteries는 2020년에 설립된 노르웨이의 배터리 스타트업으로 100% 재생에너지를 사용하여 CO2 배출을 최소화하는 공장을 건립하겠다고 공언하였고 노르웨이의 아렌달 (Arendal)에  1 GWh규모의 배터리 공장을 짓고 있다. 2028년까지는 43 GWh규모로 확장할 계획을 가지고 있다.

Morrow는 올해 11월에 AI를 활용하여 재료를 개발하는 Citrine Informatics와 계약을 체결했는데 이는 다소 시장 진입이 늦은 불리함을 AI 기술을 통한 배터리 개발의 가속화를 통해 만회하고자 함이다. 

그동안 Citrine Informatics는 자사의 AI플랫폼인 Citrine 플랫폼을 이용하여 여러 기업들의 재료 관련 개발을 도와 시간과 비용을 단축하여 왔는데 그 영역을 배터리까지 확장하고 있다.

Morrow batteries와 Citrine informatics의 시도가 성공한다면 AI를 통한 개발 방법은 급속도로 배터리 회사들로 퍼져나가 기존의 전통적인 개발 방법을 혁신하게 될 것이다.

유럽은 지금까지 한국과 중국 일본이 주도해온 배터리 산업에서 주도권을 가져오기위해 배터리 개발과 제조의 인프라를 갖추는데 총력을 기울이고 있다.  Battery 2030+에서 언급하고 있는 “로봇을 통한 고처리량 선별기술”, “정확도 높은 시뮬레이션 기술”, “AI 기술”, “데이터 인프라”의 4가지 혁신적인 배터리 개발 인프라가 성공적으로 유럽에 구축된다면 배터리 산업의 주도권은 유럽으로 넘어갈 수도 있을 것이다. 

기술분야는 어느 분야보다도 혁신적인 새로운 기술에 의해 주도권이 좌우되는 분야이다.우리나라가 미래에도 배터리 산업에서의 주도권을 가지기위해서는 새로운 재료와 효율적인 배터리 시스템을 개발하는 것 뿐 아니라 배터리 개발 방법을 혁신하기 위해서도 적극적인 투자와 노력이 필요하다.

출처: 출처: BATTERY-2030-Roadmap_Revision_FINAL

Batteries News – Market Intelligence to stay ahead

2022. 11. 27

요약: 전고체 배터리의 양산 시기에 대해서는 대부분 5~7년 후 양산이 시작되고 본격적으로 제품에 사용되는 시기는 2030년이라고 보고 있지만 이미 전고체 전지를 양산하고 있는 회사가 있다.

많이 알려져 있지 않지만 프랑스의 블루 솔루션은 10년전인 2012년부터 고분자 고체전해질을 사용한 전고체 전지를 양산해왔다. 현재는 60~80도에서 작동해야하는 한계 때문에 버스나 카쉐어링 프로그램용이나 ESS용으로 사용이 한정되어 있지만 블루솔루션의 계획대로 상온에서 작동가능한 제품이 개발되어 일반 승용차에 탑재되게 되면 향후 배터리 시장에서 블루솔루션은 높은 경쟁력을 가지게 될 것이다.

전고체 배터리의 양산 시기에 대해서는 다양한 예측이 나오고 있지만 대부분 5~7년 후 양산이 시작되고 본격적으로 제품에 사용되는 시기는 2030년이라고 보고 있다.

그러나 많이 알려져 있지 않지만 전고체 배터리를 양산하여 실제 제품에 활발하게 사용하고 있는 회사가 있다.

프랑스의 대기업인 볼로레(Bolloré)의 자회사인 블루솔루션 (Bluesolution)은 PEO기반의 고체 전해질을 사용하는 LMP (Lithium Metal Polymer) 배터리를 양산하여 버스(Bluebus, eCitaro)나 카쉐어링용 차량(Bluecar)에 공급하고 있다.

블루솔루션의 역사

블루솔루션의 LMP배터리는 1980년대 리튬금속을 배터리 재료에 사용할 수 있다고 언급한 프랑스 과학자 미셀 아르망 (Michel Armand)의 특허에 기반을 두고 있다. 볼로레는 1990년대 말부터 배터리 연구를 시작했고 2001년에는 블루솔루션을 설립하며 프랑스 브르타뉴 (Brittany) 지방에 첫 번째 파일럿 라인을 건설했다. 2007년에는 LMP배터리를 개발하던 캐나다 Hydro Quebec의 자회사인 Avestor와 합병하였고 두회사의 특허와 기술을 바탕으로 2012년에 프랑스 브르타뉴에 300 MWh 규모의 첫 번째 생산라인을 구축하였다. 

블루솔루션은 현재 2개의 LMP 생산 라인 (각각 500 MWh/년)을 보유하고 있다. 하나는 프랑스 브르타뉴에, 다른 하나는 캐나다의 몬트리올에 있다. 블루솔루션은 두 공장 모두 24시간 연중무휴로 운영중임에도 주문이 가득 차 있어 프랑스 브르타뉴에 500 MWh 규모의 세 번째 공장을 짓고 있다. 

LMP (Lithium Metal Polymer) 배터리

블루솔루션의 LMP배터리는 아래 그림과 같이 PEO기반의 고분자 전해질을 사용한다. 양극으로는 리튬인산철 (LFP)을 사용하며 음극은 리튬 메탈을 사용하고 있다. 

높은 작동온도 (60~80℃)

LMP배터리는 PEO고체 전해질의  상온에서의  낮은 이온전도도 (10^-7~10^-5S/cm)로 인해 작동 온도가 60~80℃이다. 

따라서 배터리가 작동온도에 도달하도록 배터리 팩 외부에 가열장치를 부착하여야 하고 작동 온도에 도달할 때까지 운행을 할 수 없는 문제가 있다. 이러한 문제로 LMP배터리는 일반 소비자가 타는 승용차에는 적용하기 어렵고 예열시간에 영향을 덜 받는 버스나 배달트럭, 대형트럭에 적용하는 것을 목표로 하고 있다. 승용차에 적용하는 경우에는 차량 공유 프로그램용으로 사용하고 있다. 

블루 솔로션은 고온에서 작동하기 때문에 배터리팩의 냉각장치를 설치할 필요가 없는 것이 LMP의 장점이라고 설명한다.

액체 전해질을 사용하는 리튬이온배터리팩은 저온에서는 가열이 필요하고 고온에서 냉각이 필요하지만  LMP배터리는 온도가 높을수록 이온전도도가 높아지기때문에 배터리에 대한 냉각장치가 필요 없다. (BMS내의 전자회로는 에어쿨링을 한다.) 

냉각장치를 없앨수 있다는 것은 배터리 팩 내의 냉각장치가 차지하는 공간을 배터리로 채울 수 있다는 것이므로 이 부분은 배터리팩의 에너지 밀도를 증가시킬 수 있는 좋은 장점이라고 할 수 있다.

또한 블루솔루션은 자사의 LMP배터리가 온도의 영향을 덜 받는다고 주장한다. 일반 리튬이온 배터리는 저온에서도 작동을 해야 하지만 LMP는 항상 고온에서만 작동하고 있기 때문에 온도에 영향을 덜 받는다고 한다. 

고속 충전 지원되지 않음.

리튬이온 배터리와 달리 고속 충전을 지원하지 않는데 이는 고체 전해질이지만 낮은 강도를 가진 PEO가 리튬 메탈의 덴드라이트를 억제하기 어렵기 때문인 것으로 보인다. 현재까지 출시된 배터리 팩은 C/5의 전류로 충전을 하고 있는데 LMP배터리의 주 사용차량이 버스나 배달트럭 상용트럭, 공유 프로그램 승용차량이기 때문에 예열 문제와 더불어 이 문제 역시 큰 문제가 되지 않는 것으로 보고 있다.

향후 개발전략

아래 로드맵에서 보는 것처럼 블루솔루션은 “에너지 증가”, “충전 속도 증가”, “낮은 작동 온도”의 3가지 문제를 해결하는데 집중하고 있다.

2025년까지 현재 3세대 모듈의 에너지 밀도를 295Wh/kg으로 높이고 충전 전류는 C/5에서 C/4로 높이는 것을 목표로 하고 있다. 배터리의 작동온도는 3세대에서는 변동이 없다. 

2026년에서 2030년 완성을 목표로 하고 있는 4세대 모듈은 에너지 밀도를 20~40%증가시키고 충전 속도를 높이며 작동 온도를 상온으로 낮추는 것을 계획하고 있다. 

LMP배터리 적용 제품

원할 때마다 차를 사용해야하는 대중 자동차 시장에는 사용 전 배터리 작동 온도를 맞추느라 시간이 걸리는 LMP배터리는 받아들여지기 어려운 제품이다.

블루솔루션은 이러한 특성에 영향을 받지 않는 버스나 트램, 항구나 공항, 광산에서 운영하는 특수차량 등에 LMP배터리를 적용하는 것을 추진하고 있다.

블루카 (Bluecar), 블루버스 (Bluebus)

블루솔루션은 LMP배터리를 개발했지만 전고체 전지가 시장에 적용된 사례가 없고 외부 고객에게 자신들의 기술의 신뢰성을 입증하기 어려운 문제를 안고 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 블루솔루션은 모그룹인 볼로레 그룹을 통해 이 문제를 해결하고자 했다. 볼로레는 2007년 블루 버스 (Bluebus)를 설립하여 블루솔루션의 LMP배터리를 적용하였고 카셰어링 서비스인 Autolib에 사용될 블루카에도 블루솔루션의 LMP배터리를 사용하였다. 소형 4인승 3도어 전기 자동차인 블루카는 2011년에 Autolib을 통해 공유자동차로서 사용되어 2018년 이 프로그램이 종료될 때까지 사용되었고 성공적인 운영으로 영국, 미국, 이탈리아, 싱가포르에서도 운영이 되었다.

메르세데스 벤츠 eCitaro

이후 블루솔루션은 2017년부터 독일의 메르세데스 벤츠의 전기버스 eCitaro에 들어갈 LMP배터리 팩을 개발하였고 이듬해인 2018년에 다임러는 리튬이온 배터리를 사용하는 버전과 LMP를 사용하는 두 가지 버전의 eCitaro를 출시하였다. 

메르세데스 벤츠는 eCitaro가 NCM버전과 LMP버전을 교체사용할수 있도록 두 배터리 팩의 사이즈를 동일하게 할 것을 요청하였다. 이때 LMP배터리는 냉각장치를 없앨 수 있는 장점을 내세워 NCM배터리팩의 냉각장치가 차지하는 공간에 배터리 모듈을 하나 더 배치하여 에너지를 441 kWh로 증가시켰다. 

배터리 타입	LIB (Lithium Ion Battery)	LMP (Lithium Metal Polymer)
배터리 팩 용량	396kWh (12module)	441kWh (7module)
운행거리	170km	190km
배터리 타입	리튬이온 배터리 (양극으로 NCM,음극은 흑연, 전해질로는 액체전해질 사용)	리튬메탈전고체전지 (양극으로는 LFP, 음극은 리튬메탈, 전해질은 PEO고체전해질,)
쿨링시스템	Liquid cooling	배터리는 cooling하지 않음. (전자 장비는 air cooling함)
고속충전	고속 충전 지원	고속 충전 지원하지 않음 (C/5 12.6kW)

2020년에 출시된 eCitaro의 굴절식 버전인 eCitrao G에도 블루솔루션의 LMP배터리가 사용되고 있다.

이외에도 LMP배터리는 호주의 전기버스에도 공급하기 시작했으며 항만용 특수 자동차 제조 회사인 프랑스의 Gaussin과 호주와 뉴질랜드, 카타르, 코트디부아르 등의 항구에서 사용할 특수차량용으로도 공급을 준비 중이다. 

ESS ( Energy Storage System)

블루솔루션은 Blue LMP 250 (252 kWh)과 Blue LMP 400 (392 kWh) 두 가지 ESS 제품을 가지고 있다.

블루솔루션은 프랑스의 고압 송전 시스템 운영회사인 RTE와 프랑스 남부에서 30MWh ESS단지를 건설하는 Ringo프로젝에 참여하여 배터리를 고정적으로 적용하는 계약을 체결했다.

향후 전망

블루솔루션은 10년 동안 전고체 배터리를 양산해왔음에도 일반 승용차에 사용하기 어려운 제품 특성과 대외 홍보보다는 기술개발에 집중한다는 회사 방침으로 인해 인지도가 낮은 편이었다. 그러나 고온에서 작동되는 장점들을 잘 살려 성공적으로 애플리케이션 개발에 성공하였고 현재는 적용 제품군을 늘려가는 중이다.

대부분 배터리 회사들이 산화물계나 황화물계 전고체 배터리에 집중하고 있는 사이 블루솔루션은 폴리머 전고체 전해질로 10년의 기간 동안 꾸준히 양산을 해왔다. 무엇보다 전고체 배터리에서도 쉽게 사용 여부가 불투명한 리튬 메탈을 음극으로 양산을 해온 연구능력과 경험은 상당한 수준이라고 할 수 있다. 현재는 버스나 특수 목적 차량 등에 애플리케이션이 한정되어 있지만 그들의 계획대로 2026년 이후 고속 충전이 가능하고 상온에서 작동되는 전고체 배터리를 개발하게 된다면 일반 자동차에도 탑재하게 될 것이다.

5~7년 후 다른 배터리 회사들이 전고체 배터리 양산을 시작하는 시점에 블루솔루션이 일반 승용차에도 사용 가능한 전고체 배터리로 EV 시장에 참여한다면  향후 배터리 시장에서 블루솔루션은 높은 경쟁력을 가지게 될 것이다. 

출처: https://www.blue-solutions.com/

On Order and Disorder in Polymer Electrolytes
Journal of The Electrochemical Society, 162 (14) A2551-A2566 (2015)

2022. 11. 25

유기 고체 전해질의 종류

유기 고체 전해질의 소재로는 고분자가 사용된다. 고분자 고체 전해질은 아래 그림과 같이 리튬염(LiClO₄, LiBrF₄, LiPF₆, LiNSO₃CF₃, LiN(SO₂CF₃)₂이 PEO, PCL, PEC, PPC, PEEC 등과 같은 고분자 매트릭스 내에서 해리되어 리튬이온 전도가 이루어진다

아래 그림은 다양한 고분자 전해질에 사용되는 고분자 매트릭스의 물성을 나타낸 것이다.

PEO 고체 전해질의 경우 아래 그림 왼쪽과 같이 Li이온과 PEO의 배위 결합 (coordination)에 의해 고분자 전해질이 형성되고 이렇게 형성된 고분자 전해질내에서 분절 (segement) 운동에 의해 Li+이 이동하는 것으로  밝혀졌다. 상온에서의 이온전도도는 10^-7~10^-5S/cm 수준으로 낮은 편인데 이는 60℃ 이하에서 PEO가 부분적으로 결정화되어 Li+을 이동시키는 분절 운동이 감소하기 때문이다.

이를 해결하기위해 고분자의 결정화도를 감소시키거나 계면 전도를 신속하게 진행시켜 이온전도도를 향상하는 방법이 연구되고 있다. 이를 위해 세라믹 충진재, 가소제, 고분자 혼합체, 공중합체 등을 혼합하거나 금속-유기 구조체 나노입자의 첨가, 유기 강직성 울타리를 도입하는 방안 등이 연구되고 있다. 또한 고분자 고체 전해질은 리튬 덴드라이트 성장을 억제하기 위해 기계적 강도의 강화가 필요하며, 고전압 시 고체 전해질의 산화분해에 견디도록 전기화학적 안정성 창의 확장도 필요하며, 이에 대해 앞의 방법과 같이 다양한 강화 연구가 진행되고 있다.

상용화 현황

대부분의 전고체전지들이 아직 상용화하기 멀었다고 생각하지만 프랑스 기업인 볼로레는 자회사인 블루솔루션(Blue solution)이 개발한 LMP (Lithium Metal Polymer) 배터리를 카쉐어링 프로그램과 버스에 이미 상용화하여 시장을 넓혀가고 있다.

LMP배터리는 양극에 리튬인산철 (LFP)과 음극으로는 리튬메탈을 사용하며 전해질로는  PEO기반의 고분자 전해질을 사용하고 있다.

볼로레(Bolloré) 블루카 (Blue car): 2011년

볼로레는 소형 4인승 3도어 전기 자동차인 블루카 (Bluecar)에 블루솔루션이 제작한 LMP배터리를 채용하였다. 

배터리 팩의 용량은 30kWh로 시내에서 최대 250km, 고속도로에서 최대 150km를 운행할 수 있다. 최대 속도는 130km/h이고 배터리 무게는 300kg이다

2011년부터 프랑스에서 Autolib라는 차량 공유프로그램에 공급되었고 이후 미국과 영국, 싱가포르에서도 카쉐어링 프로그램에 공급하였다. 

위에서 언급한대로 PEO 고체 전해질의 경우 60도 이하에서 이온 전도도가 떨어지기 때문에 블루카의 LMP 배터리 작동 온도는 60~80도이다.

메르세데스 벤츠 eCitaro bus: 2018년

2018년에 블루솔루션은 메르세데스벤츠의 전기버스 브랜드인 eCitaro에 자사의 LMP배터리를 탑재하였다.

eCtrao는 LMP배터리 버젼과 NCM양극, 액체 전해질을 사용하는 NCM버전 두가지를 출시하였다.

배터리 타입	LIB (Lithium Ion Battery)	LMP (Lithium Metal Polymer)
배터리 팩 용량	396kWh (12module)	441kWh (7module)
운행거리	170km	190km
배터리 타입	리튬이온 배터리 (양극으로 NCM,음극은 흑연, 전해질로는 액체전해질 사용)	리튬메탈전고체전지 (양극으로는 LFP, 음극은 리튬메탈, 전해질은 PEO고체전해질,)
쿨링시스템	Liquid cooling	배터리는 cooling하지 않음. (전자 장비는 air cooling함.)
고속충전	고속 충전 지원	고속 충전 지원하지 않음 (C/5 12.6kW)

2020년에는 18m 굴절식 eCitaro G 모델에도 LMP배터리를 적용하여 운행중이다.

출처: https://www.blue-solutions.com/

2022. 11. 18.

전해질의 종류 및 분류

1991년 SONY가 리튬이온 전지를 상용화한 이래 Carbonate계열의 유기용매(EC, PC, EMC, DEC, DMC…)와 리튬염을 사용하는 액체 전해액 시스템은 30년이 지난 현재까지 리튬이온 전지의 전해액으로 사용되고 있다. 

그러나 액체 전해액은 가연성, 부식성, 열적 불안정성, 고전압에 취약한 문제를 가지고 있기 때문에 이것의 해결책으로 전고체 전해질의 연구와 상용화가 활발하게 진행되고 있다. 

전해액 시스템을 분류하면 아래와 같이 크게 액체 (Liquid), 반고체(Half solid state), 전고체(All solid state)로 나눌 수 있다.

반고체 시스템은 전고체 기술의 실현이 쉽지 않아 액체 전해질과 전고체 전해질의 절충안으로 오랫동안 연구되어 왔다. 최근 중국에서는 전고체 전지를 개발하는 회사들과 기존 배터리 회사들이 전고체 전지의 상용화전 기술로 반고체 타입의 전지를 양산하는 것을 고려하고 있다. 

고체 전해질을 사용하는 전고체 리튬이차전지는 유기 용매를 사용하는 액체 전해액이 가진 안전성에 대한 우려를 해소할 수 있으며, 전기화학적 안정성도 5V(리튬 전극 대비)까지 확장할 수 있어서 고전압용 양전극 소재의 활용이 가능해 에너지 밀도 향상이 가능하다. 또한 이 기술은 차세대 전지로 연구가 되고 있는 리튬-유황(Li-S) 전지, 리튬-공기(Li-O₂) 전지 등의 차세대 리튬 이차전지 시스템으로도 확장이 가능하다. 

전고체 전해질 분류

고체전해질은 사용되는 소재에 따라 아래와 같이 유기, 무기, 유기와 무기를 혼합한 하이브리드의 세 가지로 크게 분류할 수 있다.

무기 고체 전해질의 경우 위의 그림에서는 산화물계와 황화물계로 분류하였는데 산화물계를 좀 더 정확하게 분류하면 Perovskite와 Garnet은 산화물(Oxide)계, Nasicon은 인산염 (Phospate)계, LIPON은 산화질화물 (Oxinitride)계의 4가지로 구분할 수 있다. 

전고체 전해질의 개발 역사

유기 고체 전해질 (Organic solid-state electrolyte)

1973년 이온전도성이 있는 고분자인 PEO가 발견되면서 고체 전해질의 연구가 본격적으로 시작되었다. 그러나 PEO계 고분자 고체 전해질은 상온에서 이온전도도가 낮고 (10^-6~10^-8S/cm) 전기화학적 안정성이 열악하여 현재는 PCL, PEC, PPC, PEEC 등의 다른 고분자 재료들도 연구하고 있다. 그러나 고분자의 특성상 상온에서의 이온전도도 향상이 용이하지 못하여  전해질 구조 내 리튬염의 함량을 증가시키거나 고분자 매트릭스 내에 저분자량 액체 가소제를 투입하는 등의 여러 가지 방법으로 이온전도도 향상을 진행하고 있고 이로 인해 발생하는 낮은 기계적 강도와 안정성은 고분자 고체 전해질과 나노 크기 고전도성 무기 입자 충진재를 혼합한 Hybrid 고체 전해질 형태로 개선하려는 노력이 진행되고 있다.

무기 고체 전해질 (Inorganice solid-state electrolyte)

산화물계 고체전해질 (Oxide)

무기 고체 전해질의 본격적인 전개는 1992년 Li_xPO_yN_z (lithium phosphorus oxynitride; LiPON)의 개발에서 비롯되었는데, LiPON은 리튬금속과의 안정적 접촉이 가능하고 넓은 전기화학적 창 (0-5.5V vs. Li/Li⁺)을 가질뿐만 아니라 무시할 정도로 낮은 전기전도도를 보인다는 장점이 있다. 그래서 LiPON은 박막형 전고체 리튬전지의 연구개발 시 기준 전해질로 널리 사용되었다. 그러나 낮은 이온전도도 (25℃에서 ~10^-6S/cm)로인해 박막 전해질의 형태로만 사용할 수 있었고 깨지기 쉬워서 실제 전지로의 응용이 제한되었다.

1993년에는 Perovskite형 LLTO (Li_0.5La_0.5TiO₃)가 개발되어 2×10^-5S/cm 이상의 이온전도도를 보였으며, 1997년에는 LAGP (Li_1+xAl_xGe_2-x(PO₄)₃)와 LATP (Li_1+xAl_xTi_2-x(PO₄)₃)를 포함한 NASICON형 무기 고체 전해질이 처음 개발되어 각각 10^-4S/cm와 1.3×10^-3S/cm의 높은 이온전도도를 보였다. 2007년에는 garnet형 이온 전도체 LLZO (Li₇La₃Zr₂O₁₂)가 처음 보고되었는데, 상온에서 3×10^-4S/cm의 탁월한 이온전도도와 우수한 열적 및 화학적 안정성을 보여 전고체 리튬전지에 적용 가능성을 보였다.

황화물계 고체 전해질 (Sulfide)

2011년에는 도쿄 공업대학의 Kanno 교수에 의해 “리튬 초이온전도체” (LISICON: Lithium Super Ion CONductor) LGPS (Li₁₀GeP₂S₁₂)가 상온에서 전해액 수준의 높은 이온전도도 1.2×10^-2S/cm를 보이는 것이 보고되었다. 이 연구는 무기 고체 전해질 개발 역사상 획기적인 일로서, 전기자동차에 실제 적용을 위한 고출력, 고에너지밀도 에너지 저장 시스템의 가능성을 열었다.

그 이후 2014년에 다른 황화물 고체 전해질인 LPS (Li₇P₃S₁₁)가 1.7×10^-2S/cm의 높은 이온전도도를 나타내는 것으로 보고되었다.

2016년에는 다시 Kanno 그룹에서 초이온전도체 Li_9.54Si_1.74P_1.44S_11.7Cl_0.3을 보고하였는데 이는 현재까지 최고의 상온 이온전도도인 2.5×10^-2S/cm를 기록하였다.

복합 고체 전해질 (Hybrid)

2000년대에 들어 무기와 유기 고체 전해질의 장점을 조합하고 단점은 제거하는 형태의 Hybrid 고체 전해질 연구들이 진행되고 있다. Hybrid 즉 복합 고체 전해질은 이온전도도를 비롯한 전기화학적 특성을 향상하기 위해  고분자 매트릭스에 무기 세라믹 고체 전해질을 충진재로 첨가하는데 이로부터 고분자 결정화도 (polymer crystallinity)가 감소되고, 전극-전해질 계면 친화성이 향상되며 양이온 수송수가 증가하는 효과를 얻을 수 있다.

일반적으로 무기 충진재는 리튬이온 전도성 유무에 따라 비활성(Inactive filler)과 활성(Active filler)으로 나누어지는데, 불활성 충진재는 주로 silica (SiO₂), alumina (Al₂O₃), titania (TiO₂) 등의 산화물 세라믹 입자 분말로서 리튬이온의 수송에는 관여하지 않는다. 반면에 활성 충진재로 산화물 (LLZO, LLTO 등), 인화물 (LAGP, LATP 등), 황화물 (LGPS, LSPS 등)을 사용하는 무기 고체 전해질 충진재는 리튬이온 수송에 관여하여 비교적 높은 이온전도도를 나타낸다.

아래 표는 지금까지 개발된 고체 전해질의 이온전도도 경향을 정리한 것이다.

아래표에 각 고체 전해질의 특성과 장단점을 비교했다.

종류		이온전도도 (S/cm)	전위창 (V vs Li/Li+)	장점	단점
고분자		10-8~10-4	0~5	•얇은 필름으로 성형 가능•유연성이 있어 셀 제조 용이•전극과의 점착성 우수•가격이 저렴	•상온에서 이온 전도도 낮음•고온에서 기계적 물성 떨어짐•이온 전도도의 온도 의존성 큼
산화물	페롭스카이트 (Peroskite)	10-6~10-3	1.5~5.5	•단결정 상태에서 이온전도성 우수	•다결정 상태에서 입계저항 증가•음의 전위창이 나쁨
	가넷 (Garnet)	10-6~10-3	0~5.5	•전위창, 이온전도도 우수•대기중 취급용의, 기계적, 화학적 안정성 우수	•대기 및 수분 중 장기 방치시 표면 반응 및 셀 열화 영향
	나시콘 (NASICON)	10-6~10-3	2.5~5.5	•단결정 상태에서 이온전도성 우수	•다결정 상태에서 입계저항 증가•음의 전위창이 나쁨
황화물		10-4~10-2	0~5.5	•이온전도도, 전위창 매우 우수	•양극/음극 소재와 반응성•고분자와 반응성•흡습성 (H2S 생성)•대기중 반응성, 고순도 황화물 요구

출처: 2020년 7월 4일 전고체 배터리연구 기술개발 세미나

2022. 11. 8

전고체 전지의 경우 무기계인 산화물과 황화물, 유기계인 폴리머로 크게 3종류로 구분하여 분류하고 있고 유무기계를 혼합하여 만드는 Hybrid 형 복합 고체 전해질도 연구가 되고 있다.

성능이나 공정면에서 볼때 산화물이나 폴리머 계열보다는 황화물계가 가능성이 높다고 여겨져 황화물계에 대한 연구가 주류를 이류고 있고 한국 역시 황화물계의 개발이 주를 이루고 있다.

중국의 경우 다른 나라들과 마찬가지로 전고체 전지의 개발이 활발히 진행되고 있지만 실제 양산까지는 시간이 필요하기 때문에 전고체 전지가 양산되기 전까지 반고체 전지(HSSB: Half Solid-State Batteries)로 불리는 형태의 전지로 1~2년 이내에 양산을 고려하고 있다.

중국에서 개발하고 있는 반고체 전지는 형태는 다양하지만 재료로는 산화물계와 폴리머계로 개발을 하고 있다.

산화물계 고체 전해질 물질을 전극 표면에 코팅하거나 세퍼레이터로 제조하기도하고 겔 폴리머 전해질 (GPE: Gel Polymer Electrolyte)로 전지를 제조하기도 한다. 때로는 이러한 여러 시도들을 조합하여 전지를 만드는 경우도 있다. 그러나 어떤 경우든 액체 전해액을 주액하여 사용하기 때문에 반고체 전지로 불리고 있다. 

이에 반해 한국은 중국과 같은 반고체 타입의 시도는 없고 거의 대부분 전고체 타입으로 개발을 시도하고 있다.

전고체 전해질과 전고체 전지를 연구 개발 및 생산을 진행중인 한국의 기관들을 아래와 같이 간략하게 정리하였다.

기관	분류	책임자	전고체 전해질	특징
삼성 SDI	배터리 제조 회사		황화물	2020년 3월에 네이처에 발표한 황화물계 Argyrodite계 Li6PS5Cl전고체 전해질을 기반으로 연구를 진행하고 있다. 2022년 3월에 약 6500㎡(약 2000평) 규모의 파일롯 라인을 구축한다고 발표하였고 2025년 시제품 생산, 2027년 상용화를 목표로 하고 있다
LG 에너지솔루션	배터리 제조 회사		고분자, 황화물	최근 2026년까지 600Wh/L 용량을 가진 고분자계 전고체 전지를 개발, 상용화한다는 목표를 세우고 2030년까지는 황화물계 전고체 전지를 개발하는것을 목표로 하고 있다. 한국의 KAIST, 미국의 UCSD, 독일의 뮌스터 대학과 공동연구를 위해 FRL(Frontier Research Lab)을 설립하고 차세대 배터리 기술을 연구하고 있으며 이중 UCSD와는 황화물계전고체 전지 연구를 공동으로 진행하고 있다.
SK On	배터리 제조 회사		황화물	미국의 전고체 배터리 스타트업 ‘솔리드파워’에 3000만달러를 투자하고 공동으로 전고체 배터리를 개발 중이다. 솔리드파워는 2026년 양산을 목표로하고 있다.
SK Innovation	에너지, 화학회사		고분자, 황화물	황화물계 전고체 전지를 개발하는 솔리드 파워와 공동개발중이며 고분자 전해질을 개발하는 조지아 공대 이승우 교수와도 협업을 진행중이다.
Seven King Energy	배터리 제조 회사		산화물	산화물과 폴리머를 혼합한 하이브리드 전고체 전해질을 개발하고있다.
티디엘	배터리 소재 제조회사		산화물	LLZO계열의 산화물 고체전해질 개발중
정관	배터리 소재 제조회사		황화물	배터리 소재기업 POSCO와 합작하여 POSCO JK Solid solution을 설립하고 연 24t규모의 황화물 전해질 생산라인을 2022년 10월에 착공
대주전자재료	배터리 소재 제조회사		황화물	흑연과 실리콘등의 음극재를 주로 생산하는 기업으로 한국전기연구원(KERI)으로부터 황화물 전고체 전해질 기술을 이전받아 전해질 생산을 위한 파이롯 라인 구축중.
일진 머티리얼즈	배터리 소재 제조회사		황화물	한국전자기술연구원(KETI)과 협력하여 자체적으로 전고체 전지도 개발하고 있고 미국 전고체전지 제조 기업인 팩토리얼 (Factorial)에도 투자를 하고 있다.
미코	배터리 소재 제조회사		산화물	UNIST 김건태 교수와 산화물 전고체 전해질을 개발하고 있음.
인켐스	배터리 소재 제조회사		황화물	황화물계 전고체 전해질을 개발중인 스타트업
엔켐	배터리 소재 제조회사		Hybrid고체전해질	액체 전해액을 생산하는 회사이며 폴리머와 산화물을 혼합한 Hybrid고체전해질을 개발중이다.
솔리비스	배터리 소재 제조회사		황화물	한양대학교 신정욱 교수가 설립한 황화물걔 전고체 전지 개발 스타트업
한국화학연구원 (KRICT)	국가출원 연구원	김동욱 박사	고분자	고분자 고체 전해질과 전도성 고분자 바인더를 개발하였고 에너진 이라는 한국 업체에 2022년 2월에 기술 이전을 하고 에너진과 함께 공정 연구를 진행중임.
한국전자기술연구원 (KETI)	국가출원 연구원	조우석 박사	전극 계면 개선 기술	황화물계 전고체전지 양극재와 전해질 사이 계면 저항을 획기적으로 개선할 수 있는 새로운 기술을 개발
한국전기연구원 (KERI)	국가출원 연구원	김병곤 박사 하윤철 박사	황화물	희생양극’과 ‘인듐음극’을 기반으로 안정성과 수명이 크게 향상된 ‘황화물계 차세대 전고체전지를 개발했다. 500도 이상의 소결온도를 사용하는 기존 고체전해질 제조 방법보다 낮은 온도인 200도이하에서 소결하는 기술을 개발했고 하나기술 이라는 배터리장비 업체로 기술을 이전하였다.
한국생산 기술 연구원 (KITECH)	국가출원 연구원	김호성 박사	산화물	Al doped LLZO와 PEO로 복합 고체 전해질을 제조하고 bi-polar  형태로 셀을 제조. 현재 150Wh/kg이하
한국전자통신 연구원 (ETRI)	국가출원 연구원	이영기 박사	황화물	황화물계 전고체 전해질을 개발하여 대주전자재료에 기술이전을 했고. 최근 셀롤로오스를 이용해 전도성 음극 바인더를 개발했고 이황화티타늄(TiS2)을 이용한 전고체 전지용 양극도 개발중이다.
KAIST	대학	김범준 교수	고분자	조지아 공대(Georgia Tech) 이승우 교수진과 협력해 전고체 배터리를 개발했다.  이 고체 전해질은 PCEE (Plastic-Crystal-embedded Elastomer Electrolyte)이라고 불리는 고분자 전해질로 Elastomer인 BA(Butyl Acrylate)와 리튬염과 SN을 혼합한 Plastic Crystal을 PEGDA로 공중합 시켜 만든 것이다. 이 전고체 전해질을 이용해 410Wh/kg의 전고체 리튬메탈전지를 구현했는데 이 고분자 전해질은 기존 PEO고분자전해질보다 이온전도도를 100배 향상시킬수 있다고한다.
서울대학교	대학	강기석교수	산화물	삼성전자 종합기술원, 미국 코닝사와 공동연구 진행. 산화물 전해질 내의 리튬을 수소로 치환하여 리튬덴드라이트를 억제하고 표면처리 기술 통해 전해질 표면의 불순물을 제거하고 전해질의 기계강도를 향상.
한양대학교	대학	김동원 교수	폴리머	PEO, PEEC(Poly ethylene ether carbonate)의 고분자 고체 전해질과 산화물 (LAGP)과 고분자물질인 PBA (poly(1,4-butylene adipate))를 혼합한 복합 고체 전해질등을 연구
한양대학교	대학	신동욱 교수	황화물	황화물계 전고체 전해질을 개발하고 SOLIVIS라는 스타트업을 설립하여 투자 유치를 진행중이다.

출처: 2020년 7월 4일 전고체 배터리연구 기술개발 세미나

2022. 11. 7

전고체 배터리 양산 시점 2028년으로 전망

일본의 자동차 메이커들은 전고체 배터리의 양산 시기를 2028년 전후로 전망하기 시작했다.

2028년에는 소량으로 생산될 것이고 본격적으로 물량이 늘어나는 시기는 2030년 이후로 전망한다.

이러한 전망은 지금까지 전망하던 양산 시기보다는 늦지만 일단 전고체 배터리가 개발되면 게임 체인저가 될 가능성은 충분하다고 전망하고 있다.

전고체 배터리가 전기자동차용으로 주목을 끈 계기는 도쿄 공업대학  칸노(菅野) 교수가 2011년에 이온 전도도가 높은 황화물계 고체 전해질을 발견하면서부터이다. 칸노 교수는 2030년 이후 본격 양산이라고 하는 최근의 전망에 대해서는 “지금까지의 기대치가 너무 높았던 것일 뿐 2030년은 당초 예상하고 있던 본격 양산시점”이라고 말했다.

칸노 교수는 “액체 전해액을 사용하는 기존 리튬이온 배터리도 많은 연구자들이 조금씩 개선한 결과 현재와 같이 널리 사용되게 되었다. 전고체 배터리 역시 전기자동차용으로 양산되기 위해 큰 문제가 남아 있는 것이 아니고 작은 과제를 하나하나 꾸준히 해결해 나가고 있는 단계이기 때문에 그렇게 멀지 않은 장래에 실용화할 수 있다”라고 말했다.

칸노 교수는 황화물계 전고체 배터리의 해결 과제는 충방전시 음극의 수축팽창에 의해 전극과 고체 전해질의 간극에 의한 계면 저항 증가와 황화물과 수분이 반응하여 유독한 황화수소 가스가 발생하는 문제인데 전극과 전해질의 계면 밀착성을 향상시키기 위해 재료 측면에서의 개량과 전극과 전해질에 큰 압력을 가해 전극과 고체 전해질을 일체화시키는 공정적인 해결방법을 고려중이라고 했다. 황화물과 수분의 반응을 막는 내수성 향상 연구는 주석(Sn)이나 실리콘(Si)을 첨가하는 연구가 꾸준히 진행되고 있다고 했다.

닛산자동차, 황화물 고체 전해질, 리튬 황을 검토?

닛산 자동차는 2030년 ‘게임 체인지’를 이루겠다는 목표로 전고체 배터리 개발에 몰두하고 있다. 자사가 개발한 전고체 배터리를 탑재한 전기자동차를 2028년도까지 양산하겠다고 2021년 11월에 발표했다.

닛산자동차의 사장 겸 최고 경영 책임자 우치다 마코토 씨는 전고체 배터리의 양산에 의해 배터리 비용을 1 kWh당 75달러로 낮추는 것을 목표로 하고 있고  장기적으로는  65달러까지 인하함으로써 전기자동차와 가솔린차의 비용을 동등 수준으로 하겠다고 언급했다.

닛산은 전고체 배터리의 세부내용을 밝히지는 않았지만, 최근 닛산이 출원한 특허를 보면 고체 전해질은 황화물계를 사용할 것으로 보인다. 양극 재료는 회사 관계자가 현재 주류인 3원계 양극 재료는 사용하지 않는다고 언급을 했고 특허에도 양극 재료로 3원계가 아닌 황(S)계로 출원한 것을 볼 때 리튬-황 (Li-Sufur)의 채용을 검토하고 있는 것으로 보인다.

닛산은 2024년도까지 요코하마 공장 내에 전고체 배터리의 프로토타입 라인을 도입할 계획인데 현시점에서 재료 조성이 확정되지는 않았고 몇 개의 후보군을 검토한 후 양산을 진행할 것으로 보인다.

도요타, 황화물과 더불어 폴리머계 고체 전해질도 고려중?

도요타는 기존에 칸노 교수 등과 함께 황화물계 고체 전해질을 이용한 전고체 배터리의 개발에 힘을 쏟고 있었지만 수명 문제 해결을 위해서 최근에는 폴리머계의 고체 전해질에도 주목하고 있는 것으로 보인다.

차량 적용 시점은 기존에는 2026~27년경으로 내다봤지만 2021년 9월에 전고체 전지를 탑재한 콘셉트카를 공개하면서 도요타의 최고 기술 책임자인 마에다 마사히코는 “2025년에 새로운 하이브리드 자동차에 전고체 배터리를 처음으로 사용할 계획이라고 밝혔다”. 이후 도요타의 수석 과학자인 길 프랫(Gill Pratt)은 “하이브리드는 전지가 더 자주 충전되고 집중적으로 사용되기 때문에 하이브리드 차량을 선적용하여 전고체 기술에 대한 더 엄격한 검증을 할 수 있다”라고 덧붙였다.

이를 볼때 전고체 전지를 하이브리드 차량에 먼저 적용하여  전고체 배터리 셀에 대한 더 많은 경험을 얻고 비용이 낮아지면 전기 자동차로 사용을 확대할 방침으로 보인다.

혼다, 황화물계와 Hybrid복합 전해질도 고려.

최근에는 혼다도 전고체 배터리 개발에 몰두하고 있으며 2030년쯤 양산을 목표로 하고 있다. 고체 전해질로서는 황화물계뿐만 아니라 폴리머와 산화물계를 혼합한 Hybrid형의 복합 고체 전해질도 같이 검토하고 있다.

2030년이면 너무 늦을지도…

유럽과 미국 자동차 메이커들은 유력한 스타트업 등에 출자해 전고체 배터리 개발을 맡기는 것이 보통이지만 대표적인 일본 자동차 메이커인 닛산, 도요타, 혼다는 이례적으로 직접 개발에 힘쓰고 있다. 

일본 자동차 메이커 관계자는 “전고체 배터리 개발 경쟁에서 지게 되면 일본 자동차 산업은 없어진다고 생각한다. 액체 전해질을 사용하는 기존 리튬이온 배터리 시장에서 한국과 중국 업체에게 패했지만 전고체 배터리에서는 절대로 질 수 없다”라고 비장하게 말했다.

전기자동차의 보급이 본격화되는 시점이 언제냐에 대한 전망은 다양하지만 최근에는 그 시점을 2025년으로 보는 전망이 많아지고 있다. 따라서 2030년 이후에 전고체 배터리를 탑재한 전기자동차로 승부를 볼 수 있다는 일본 자동차 업체들의 전망은 한편으로는 그다지 낙관적이지 않다고 볼 수 있다.

출처: Nikkei Xtech, 2022년 3월 28일

2022. 11. 6

지커 (Zeekr, 极氪)

지커 (Zeekr, 极氪)는 지리 자동차(Geely automobile, 吉利汽车) 산하의 프리미엄 전기자동차 브랜드로 2021년 3월에 설립되었습니다.

지커의 모회사인 지리자동차는 중국 최대의 민영 자동차 회사로 2010년 볼보(Volvo)를 인수한 후 영국 택시 ‘블랙캡’ 생산업체인 망가니즈 브론즈와 스포츠카 로터스, 볼보 상용차를 인수했고, 2018년 2월엔 메르세데스 벤츠의 모회사인 다임러 지분 9.69%를 확보하며 다임러의 최대주주에 올랐습니다. 지난 2022년 5월에는 르노 코리아 지분 34.02%를 인수하며 르노 코리아의 2대 주주가 되어 화제가 되었습니다.

지리자동차는 2000년대 중반 이전까지만해도 “중국에서 가장 저렴한 저가 자동차”라는 마케팅을 펼치던 저가 차량을 생산하던 회사였으니 2008년 이후 세계화 전략을 펼치며 “가장 안전하고 친환경적이며 가장 에너지 효율이 좋은 자동차를 만든다(Safest, Eco-friendliest, Most energy-efficient cars)”라는 개발 목표로 차량을 생산하기 시작했고 2010년에 볼보를 인수하면서 볼보의 선진기술을 자사의 브랜드에 도입하면서 급성장하기 시작했습니다. 

지커는 지커는 Z 세대의 ‘Z’와 ‘특정 분야에 열정적인 사람’을 뜻하는 ‘geek’가 합쳐진 것으로, Z세대를 겨냥해 만든 프리미엄 전기차 브랜드라는 의미를 가지고 있습니다. 2021년 3월에 브랜드를 설립하고 한달뒤인 4월에 상하이 모터쇼에서 브랜드의 첫 모델인 Zeekr001을 발표하였고 지난 2022년 8월에는 두 번째 모델인 MPV 차량 지커 009를 발표하였습니다. 

지커는 2022년 7만대의 생산 목표를 잡고 있으며 2025년까지 7종의 모델을 출시하여 2025년에는 전기차 65만 대 판매로 프리미엄 전기차 Top 3안에 드는 것을 목표로 하고 있습니다.

지커001 (Zeekr001,极氪001)

지커001은 지커의 첫 번째 모델로 브랜드 설립 발표 후 한 달 뒤인 2021년 4월에 상하이 모터쇼에서 최초로 공개되었습니다. 이렇게 빠른 시간에 발표할 수 있었던 이유는 지커 001이 원래 지리 자동차의 프리미엄 브랜드인 링크 앤코 (Lynk&Ko)의 콘셉트카인 Zero였기 때문입니다. 프리미엄 전기차 브랜드를 별도로 설립할 필요가 있었던 지리 자동차는 지커를 설립하면서 링크 앤코에서 생산할 계획이었던 Zero를 지커001로 발표하였고 이후 브랜드 설립 7개월 만인 2021년 10월에 양산을 시작하였습니다. 이는 중국 내 다른 전기차 브랜드인 니오(Nio)가 브랜드 설립 후 첫차 인도까지 3년 반, 샤오펑(Xpeng)이 4년 걸린 것에 비하면 굉장히 빠른 속도로 진행된 것입니다.

지커 001은 지커 브랜드의 첫 모델로 4 도어 쿠페 형태입니다. 아우디와 벤틀리 총괄 디자이너 출신의  스테판 시엘라프(Stefan Sielaff))의 손을 거쳤습니다. 

휠베이스는 3005mm이고 전고, 전폭, 전고는 각각 4970mm, 1999mm, 1560mm로 F세그먼트 자량입니다.  272마력과 544마력의 모델이 있고 272마력 모델은 후륜에 싱글 모터를 사용하며 544마력 모델은 앞뒤 272마력의 듀얼 모터를 사용하고 있습니다. 

탑재되는 플랫폼은 2020년 12월 발표된 SEA(Sustainable Experience Architecture) 플랫폼으로 지리자동차 산하의 브랜드들인 볼보와 폴스타, 링크 앤코 전기차에 탑재될 플랫폼입니다. 이 플랫폼은 A부터 D, E세그먼트에 이르기까지 다양한 크기의 차종에 탑재됩니다. 좀 더 세분하면 SEA1은 D세그먼트에서 F세그먼트를, SEA2는 B세그먼트, SEA-E는 A세그먼트 엔트리 모델을 위한 것입니다. SEA-S(SEA-Sport)는 날렵한 모델용, SEA-C(SEA Commercial)는 미니밴과 픽업트럭을 포함한 3.5톤에서 5.5톤 규모의 차량을 위한 것입니다. 용도가 다른 만큼 각 플랫폼의 스펙도 제각각인데, SEA-E 차량은 58 kWh에서 68 kWh 용량의 배터리가 탑재되며 100km당 12.5 kWh의 준수한 전력 소비량을 보이며  SEA2의 경우 주행거리가 약 460km이며, SEA1의 경우 최대 700km 주행거리를 실현할 수도 있습니다. 지커 001은 SEA1 플랫폼을 사용하는데 86 kWh에서 100 kWh 용량의 배터리가 탑재되며 제로백(0-100km/h)은 3.8초대, 항속거리는 768km에 달합니다. 1개부터 3개까지 모터 장착이 가능하도록 설계가 되어 있으며 필요에 따라 내연기관 엔진을 더해 전력 생산용으로도 이용할 수 있습니다. 

전체적인 실루엣은 슈팅 브레이크 타입으로 포르셰 파나메라를 떠올리는 비율을 가지며, 부드러운 유선형의 디자인을 통해 세련된 이미지를 갖도록 디자인됐습니다. 전고, 전폭, 전고는 각각 4970mm, 1999mm, 1560mm이고  휠베이스는 3005mm로 포르쉐 파나메라보다 짧지만 더 넓고 높은 크기를 가지며 휠베이스도 50mm 이상 깁니다..

도어 핸들은 수납식으로 만들어 깔끔한 옆면을 갖도록 했는데 실제로는 도어 핸들을 사용해 문을 열고 닫을 일이 없도록 운전자가 다가가면 자동으로 문이 열리고 실내에 탑승하면 자동으로 닫히게 되어 있습니다. 물론 도어 핸들을 사용해 문을 열고 닫는 것도 가능합니다. 자동으로 문이 열리다 사고가 발생하는 것을 방지하기 위해 장애물 인식을 통해 문이 열리지 않도록 하는 기능도 갖췄습니다.
차량 주위에 장착된 센서가 8가지 방향에서 접근하는 운전자를 포착한 후 9m 거리에 들어오면 블루투스를 통해 스마트폰과 자동차를 연결시키고 2m 내로 들어서면 자동차 스스로 문을 열어줍니다. 문을 닫는 것은 브레이크 페달을 밟으면 되고 3km/h 이상의 속도에서는 모든 문이 닫히게 설정되어 있습니다. 

인테리어도 고급스럽게 꾸몄습니다. 가죽과 하이그로시 블랙 패널, 금속 장식을 적절하게 사용해 고급스러움을 느낄 수 있도록 했고 나파 가죽과 알칸타라 등 고급 소재를 사용했습니다.

스티어링 휠은 터치 방식으로 조작하며 단순한 터치 이외에 슬라이드, 누르기, 길게 누르기 등 기능을 통해 스마트폰의 사용 감각을 최대한 구현했습니다.

계기판에는 8.8인치 디스플레이가 사용되고 센터패시아에는 15.4인치 인포테인먼트 시스템이 탑재됐습니다, 14.7인치 크기의 헤드업(HUD) 디스플레이로 운전자에게 다양한 정보를 전달합니다. 계기판과 인포테인먼트 모니터 모두 가로 픽셀 1920으로 높은 해상도를 가지며. 인포테인먼트 모니터는 6H의 경도를 가져 쉽게 흠집이 나지 않도록 만들었습니다.

인포테인먼트 시스템은 테슬라를 대놓고 베꼈다고 봐도 좋을 정도로 인터페이스가 상당히 유사합니다. 5G 네트워크와 WIFI6을 지원해 보다 빠른 속도로 콘텐츠를 즐기거나 소프트웨어 업데이트가 가능해졌고 다양한 애플리케이션 설치를 통해 추가적인 엔터테인먼트 기능을 즐기는 것도 가능합니다.

타이핑보다 음성 사용을 선호하는 중국 소비자들에게 맞춰 강력한 음성인식 시스템을 탑재해. “하이 에바(Hi EVA)”라고 부르면 음성인식 시스템이 활성화됩니다. 설정, 오디오 및 비디오 재생을 포함해 무려 백만 가지 이상의 음성 명령이 가능합니다. 심지어 표 예매와 같은 복잡한 일도 수행할 수 있다. 내일 비행기 표가 있는지, 원하는 항공사의 표가 있는지, 원하는 가격대의 비행기 표가 있는지 구체적인 항목 명령까지 가능합니다.

시트는 스포츠 시트가 기본이며 나파 가죽을 사용해 마감되며 마사지 기능도 갖추고 있습니다.

공조장치는 3-존 구성이며 공기오염이 심각한 중국 특성에 맞춰 PM2.5 입자를 99.9% 차단하는 전용 필터도 갖췄습니다. 대기오염이 심한 환경에서는 자동으로 내기모드로 전환되며 일반적인 바람을 불어주는 기능 이외에 국내 가전제품의 ‘무풍 모드’와 비슷한 개념으로 작은 미세 구멍을 통해 바람을 맞지 않으면서 쾌적한 느낌을 받을 수 있는 모드도 갖추고 있습니다. 이외에 6가지 향기를 선택해 실내에 좋은 향기를 퍼트려주는 퍼퓸 디퓨저 기능도 탑재됐습니다.

앰비언트 라이트도 갖췄다. 음악을 분석해 스스로 조명 색상을 바꾸는가 하면 전면, 후면 조명의 별도 조작도 가능합니다. 사운드 시스템은 11개 스피커를 사용하는 야마하 시스템을 사용합니다.

이외에 운전자의 얼굴을 인식해 차량 시동을 걸고 설정을 불러올 수 있는 페이스 ID 기능이 탑재됐습니다. 운전자의 시트 포지션과 사이드미러, 인포테인먼트 셋업과 선호하는 향기까지 세분화된 프로필을 관리해 줍니다. 이 정보는 클라우드 시스템에 저장되어 전 세계 어떤 지커 차량을 탑승해도 페이스 ID를 통해 운전자만의 설정을 불러올 수 있습니다.

플랫폼부터 배터리, 전기모터 모두 지리그룹이 개발해 완성했으며 탑재되는 배터리는 기본형이 86 kWh, 고급형이 100 kWh 용량을 갖습니다.

전기모터는 272마력에 토크는 384Nm을 발휘한다. 기본형 모델은 후륜을 구동시켜 정지 상태에서 시속 100km까지 6.9초가 소요되며 전륜에도 모터가 탑재되는 AWD 모델은 544마력과 768 Nm의 토크를 만들어내고 100km/h까지 3.8초 만에 도달 가능합니다.

중국에서 사용하는 CLTC 기준 1회 충전 주행거리는 86 kWh 배터리를 사용하는 AWD의 경우 536km, 100 kWh배터리 팩을 사용하는 후륜구동 모델이 732km, AWD 사양이 650km입니다. 최대 360kW 수준의 고속 충전을 지원하여 5분만 충전해도 120km 이상 주행이 가능합니다.

에어 서스펜션을 사용하여 117mm에서 205mm까지 지상고 변화가 가능하며 트랙, 오프로드, 스노, 샌드 등 다양한 주행모드를 지원합니다.

ADAS도 강화된 사양이 탑재되어 차량 외부에 7개의 카메라가 부착되며 다양한 레이더 및 초음파 센서가 장착되어 있습니다. 차간 거리와 차로 중앙 유지는 물론 다양한 환경에서 사고를 방지하거나 피해를 최소화시켜주는 것이 가능하며  향후 소프트웨어 업데이트를 통해 반자율 주행에서 자율주행 기능까지 지원할 수 있게 한다는 계획을 가지고 있습니다.

기본정보 (2022년 모델 기준)

가격 (RMB)	299.000~386,000
시장출시	2021년 10월~
전장x전폭x전고(mm)	4970x1999x1560
전기모터 (PS)	272(단일모터), 5544 (듀얼모터)
*주행거리 (km)	536~732
충전시간 (hr)	–
최대파워 (Kw)	200 (단일모터), 400 (듀얼모터)
최대토크 (.N.m)	384(단일모터), 768(듀얼모터)
제로백 (초)	6.9 (단일모터), 3.8 (듀얼모터)
최고속도 (km/h)	200
배터리 팩 (kWh)	86~100
전력 소비량 (Kwh/100km)	14.7 ~17.5

*CLTC(China light-duty vehicle test cycle) 기준

평가

아래 평가는 차량의 각 항목에 대해 전문가들과 차량 오너들의 평가들로 조사한 항목입니다. 

세부 사양 및 제원

2022년 출시된 모델은 아래와 같이 4종입니다.

항목		2022 WE버전 싱글모터	2022 WE버전 듀얼모터	2022 ME버전 듀얼모터	2022 YOU버전 듀얼모터
기본	공식 가격 (RMB)	299,000	299,000	349,000	386,000
	시장 출시 시간	2022.07
	전기 모터 (PS)	272	544
	주행거리 (km)	732	536	616	650
	충전 시간(시간)	–
	급속 충전 용량(%)	–
	최대 전력(kW)	200	400
	최대 토크(N·m)	384	768
	변속 장치	EV용 단일 속도 변속기
	전장x전폭x전고(mm)	4970x1999x1560
	도어 및 탑승인원	5도어 5인승 해치백
	최대 속도(km/h)	200
	100km 가속 시간(초)	6.9	3.8
	전력 소비량(kWh/100km)	14.7	17.4	17.5	16.5
	차량 보증 기간	4년 또는 100,000km
	60,000km 예상 총 유지 비용(RMB)	5541
제원	전장(mm)	4970
	전폭(mm)	1999
	전고(mm)	1560
	축거(mm)	3005
	윤거_앞(mm)	1713
	윤거_뒤(mm)	1726
	도어 타입	스윙도어
	공차 중량(kg)	2225	2290	2350
	최대 하중 질량(kg)	2715	2780	2840
	트렁크 용량(L)	2144
	항력 계수(Cd)	–
전기모터	총 모터 파워(kW)	200	400
	모터 총 마력(Ps)	272	544
	모터 총 토크(N·m)	384	768
	전면 모터 최대 출력(kW)	–	200
	후면 모터 최대 출력(kW)	200
	전면 모터 최대 토크(N·m)	–	384
	후면 모터 최대 토크(N·m)	384
	구동 모터 수	단일 모터	듀얼 모터
	모터 레이아웃	전면	전면 + 후면
배터리	배터리 유형	NCM
	배터리 팩 (Kwh)	100	86	100	100
	배터리 온도관리	저온 가열, 액체 냉각
	배터리 팩 보증	첫 차 소유자는 무제한 연/마일리지(책임 면제 조항은 공식 적용됨)

출처: https://www.dongchedi.com/

2022. 11. 1

BYD자동차

지난 2008년 투자의 귀재로 불리는 워런 버핏이 투자해 유명해지기도 한 비와이디 (BYD, 比亚迪)자동차는 진시황릉으로 유명한 중국 산시성 서안 (西安)에 본사를 두고 있는 중국 BYD Company의 자회사입니다. 주로 핸드폰 배터리를 주력으로 생산하는 회사였으나 2002년 서안에 있는 친촨 자동차(Qinchuan Automobile Company, 秦川汽车)를 인수한 후 자동차 사업에 뛰어들었습니다. 현재는 승용차 , 버스 , 트럭 , 전기 자전거, 지게차등 다양한 제품들을 생산하고 있습니다. 승용차의 경우 2022년 3월까지 내연기관 자동차도 생산하였으나 전기자동차에 집중하기 위해 더 이상 생산하지 않고 현재는 BEV와 PHEV생산에 집중하고 있습니다. 
BYD자동차는 2021년까지는 세계 4위의 전기자동차 생산 기업이었으나 2022년 상반기에 약 641,000대의 전기 자동차를 판매하여 Tesla를 제치고 세계 최대 전기 자동차 제조업체가 되었습니다. 현재는 주로 중국 본토에서 판매하고 있지만 미국과 유럽 등의 시장으로 판매를 준비하고 있고 최근 한국 법인을 설립하고 빠르면 내년에 국내 시장 진출도 계획하고 있다고 합니다. 

BYD가 다른 업체들을 제치고 두각을 나타낼 수 있었던 요인중 주목할만한 점은 수직 계열화된 생산구조에 있습니다. BYD 왕촨푸 회장이 ‘배터리도 만들고 자동차 모터와 전자제어장치도 모두 만들 수 있는 자동차 기업은 오직 BYD뿐이다’라고 자부할 정도로 사업 초기부터 차량 생산원가 절감을 위해 수직 계열화된 생산 구조를 구축하는 데 집중해왔습니다.  

그 결과완성차 제조에 필요한 전동 밸브와 전동기 같은 핵심 부품도 직접 조달하고 있으며 전장 시스템 제어칩 MCU와 전력용 반도체 IGBT 등 반도체 분야 부품까지 직접 개발해 차량 조립에 사용 중입니다. 특히, 전기차의 배터리와 모터를 제어하는 중요한 전력반도체인 IGBT는 전기차의 주행 성능을 좌우하는 부품인데 현재 전력반도체 시장에서 20%의 시장점유율로 독일의 인피니언(점유율 58%)에 이어 2위를 차지하고 있습니다. 이러한 수직계열화 덕분에 지난해 전 세계 자동차 업계에 차량용 반도체 공급난이 일어났을 때도 타격을 최소화할 수 있었습니다. 

배터리의 경우 현재 전 세계의 자동차 회사 중 배터리를 직접 생산하는 회사는 2 회사로 BYD 외에 중국의 장성자동차 (Greatwall morots, 长城汽车)가 SVOLT라는 배터리 자회사를 설립해 배터리를 자체 생산하고 있습니다. BYD는 자체 전기자동차 브랜드의 판매 호조에 힘입어 2022년 상반기에 세계 시장 점유율 12%로 세계 3위의 전기 자동차 배터리 생산업체로 올라섰습니다. 현재 NCM보다 LFP (리튬 인산철 배터리) 생산에 중점을 두고 있고 LFP의 낮은 에너지 밀도를 극복하기 위해 블레이드 배터리(Blace battery)라는 기술을 개발해 CTP (Cell to Pack) 방식으로 팩을 제작하고 있습니다.

Han EV (汉EV)

BYD는 역대 중국 왕조의 이름을 차에 붙이는 “Dynasty” 시리즈를 선보이고 있는데  BYD Han(汉)은 중국 제국의 첫 번째 황금기를 연 한 (汉) 나라의 이름을 따와 명명하였습니다.

E세그먼트에 속하는 이그제큐티브 카로 2020년 7월부터 시장에 출시되었고 중국 시장에서는 비슷한 가격대의 샤오펑 P7, 테슬라 모델 3와 경쟁하고 있습니다.

휠베이스는 2920mm이고 전고, 전폭, 전고는 각각 4995mm, 1910mm, 1495mm입니다.  후륜구동 모델과 사륜구동 모델이 있으며 사륜구동 모델은 듀얼 모터 , 후륜구동 모델은 싱글 모터입니다.

전 아우디 디자이너인 wolfgang egger가 Dragon Face를 기반으로 디자인하였으며 기존의 BYD의 차량과 비교해 다소 파격적이고 간결하며 세련되었습니다. 특히 프런트는 날렵하고 날카로운 모습을 하고 있는데 기존 중국 차량에서는 찾아보기 힘든 디자인입니다. 헤드라이트는 모든 트림에 풀 LED가 들어갑니다. BYD는 2018년부터 자사 차량에 아우디와 비슷한 매트릭스 LED 헤드라이트를 도입했는데 한EV 역시 가장 높은 트림엔 매트릭스 헤드라이트가 탑재되어 있습니다.

전면부는 크롬이 헤드라이트 3분의 2 지점에서 그릴 부위까지 내려와 다른 쪽 헤드라이트와 연결되며 크롬 중앙에는 자사의 엠블럼 대신 차 이름인 汉(한)을 새겼습니다. 아래쪽은 안개등 대신 공기 흡입구를 설치했지만 실제 흡입구는 아니고 그냥 멋으로 낸 것입니다.

보닛은 양쪽 헤드라이트 윗부분만 살짝 튀어나와 있고 전체적으로 매끄럽습니다. 

휠은 최대 20인치까지 적용 가능하고 전부 굿이어 타이어가 사용되며 브레이크는 전 모델에 브렘보(Brembo) 브레이크가 기본 옵션으로 제공됩니다. 

사이드 미러는 굉장히 날카롭게 되어 있으며 내부 라이트도 상당히 길며 스마트폰으로 시동을 켤 수 있도록 NFC 기능도 탑재되어 있다. 차량 캐릭터 습니다.

라인은 앞쪽으로 갈수록 더 뚜렷하며 도어 손잡이는 히든식으로 되어 있어 공기저항을 줄일 수 있고 도어 손잡이 내부에 특수한 코팅 처리를 해 만지는 촉감을 좋게 했습니다.

계기판에는 12.3인치의 큰 디스플레이를 사용하며 센터패시아에는 15.6인치 모니터를 장착하였고 모니터의 터치 반응 속도는 빠른 편입니다. 블랙박스는 기본으로 장착되어 있습니다.

스티어링 휠은 D컷이고 도어트림에는 가죽과 빨간색 스티치를 사용해 고급스럽게 보입니다. 전기차인 데다 모든 창문이 2중 접합 유리로 되어 정숙성이 뛰어납니다.

 

기본정보 (2022년 모델 기준)

가격 (RMB)	269,800~329,800
시장출시	2020년 7월~
전장x전폭x전고(mm)	4995x1910x1495
전기모터 (PS)	245 (단일모터), 517 (듀얼모터)
*주행거리 (km)	710 (단일모터), 615 (듀얼모터)
충전시간 (hr)	급속 충전 0.5시간, 완속 충전 12.2시간
최대파워 (Kw)	180 (단일모터), 380 (듀얼모터)
최대토크 (.N.m)	350 (단일모터), 700 (듀얼모터)
제로백 (초)	7.9 (단일모터), 3.9 (듀얼모터)
최고속도 (km/h)	185
배터리 팩 (kWh)	85.4
전력 소비량 (Kwh/100km)	13.5 (단일모터), 14.9 (듀얼모터)

*CLTC(China light-duty vehicle test cycle) 기준

평가

아래 평가는 차량의 각 항목에 대해 전문가들과 차량 오너들의 평가들로 조사한 항목입니다. 

같은 가격대의 차량들의 평균 대비 높은 평점을 받고 있고 같은 가격대의 경쟁차종인 테슬라 모델3와 샤오펑 P7과 비교할 때 종합점수는 거의 비슷한 수준이지만 세그먼트 차이로 D세그먼트인 테슬라 모델3와 샤오펑 P7보다 공간면에서 더 높은 평점을 받고 있습니다. 

세부 사양 및 제원

2022년 출시된 모델은 아래와 같이 4종입니다.

한(汉) EV 2022년 모델 사양 및 제원 (4개 모델)

항목		2022 크리에이션 에디션 715Km	2022 크리에이션 에디션 715Km 플래그십	2022 Creation Edition 610Km 4WD 전용	2022 610Km 4WD Qianshan Cui 한정판
기본	공식 가격 (RMB)	269,800	287,500	288,600	329,800
	시장 출시 시간	2022.04
	전기 모터 (PS)	245		517
	주행거리 (km)	715		610
	충전 시간(시간)	급속 충전 0.5시간, 완속 충전 12.2시간
	급속 충전 용량(%)	80
	최대 전력(kW)	180 (245Ps)		380 (517Ps)
	최대 토크(N·m)	350		700
	변속 장치	EV용 단일 속도 변속기
	전장x전폭x전고(mm)	4995x1910x1495
	도어 및 탑승인원	4도어 5인승 세단
	최대 속도(km/h)	185
	100km 가속 시간(초)	7.9		3.9
	전력 소비량(kWh/100km)	13.5		14.9
	차량 보증 기간	6년 또는 150,000km
	60,000km 예상 총 유지 비용(RMB)	2394
제원	전장(mm)	4995
	전폭(mm)	1910
	전고(mm)	1495
	축거(mm)	2920
	윤거_앞(mm)	1640
	윤거_뒤(mm)	1640
	도어 타입	스윙 도어
	공차 중량(kg)	2100		2250
	최대 하중 질량(kg)	2475		2625
	트렁크 용량(L)	410
	항력 계수(Cd)	0.233
전기모터	총 모터 파워(kW)	180		380
	모터 총 마력(Ps)	245		517
	모터 총 토크(N·m)	350		700
	전면 모터 최대 출력(kW)	180
	후면 모터 최대 출력(kW)	–		200
	전면 모터 최대 토크(N·m)	350
	후면 모터 최대 토크(N·m)	–		350
	구동 모터 수	단일 모터		듀얼 모터
	모터 레이아웃	전면		전면 + 후면
배터리	배터리 유형	LFP
	배터리 팩 (Kwh)	85.4
	배터리 온도관리	저온 가열, 액체 냉각
	배터리 팩 보증	최초 소유자 무제한 보증 (책임 면제 조항은 공식 적용됨)

출처: https://www.dongchedi.com/

2022. 10. 31

샤오펑 모터스 (Xpeng motors, 小鹏汽车)

샤오펑 모터스는 중국 광저우(广州)에 본사를 둔 스마트 전기자동차 설계 및 제조기업으로 중국판 테슬라로 불린다. 

2014년 샤헝(夏珩, Henry Xia), 허타오(何涛, hé tāo), 양춘레이(杨春雷, yáng chūn léi)가 전 알리바바 모바일 사업그룹 총재인 허샤오펑(何小鹏, hé xiǎo péng) 과 공동으로 창업한 스타트업이다.

회사 창업후 4년만인 2018년 소형 SUV인 샤오펑 G3(Xpeng G3)를 출시한 이후 2019년 상하이 모터쇼에서 자사의 두 번째 모델인 샤오펑 P7을 세미 콘셉트카로 공개하며 많은 사람의 이목을 끌었다. 같은 해 12월에 P7의 양산차가 생산되었으며 2020년 6월 29일 부터 고객에게 인도되었다. 2021년 9월에는 P7보다 저가인 P5를 판매하기 시작했고 2022년 9월에는 중형 SUV인 G9의 판매를 시작했다. 광저우, 베이징, 상하이, 실리콘밸리, 샌디에이고(San Diego) 등 지역에 디자인, 연구개발, 제조, 판매 기구를 설립하고 자체 연구 개발을 추진하고 있다.

샤오펑 P7 (小鹏P7, Xpeng P7)

샤오펑의 첫 차인 G3에 이어 두 번째로 출시된 샤오펑 P7은 순수 전기차로 2019년 상하이 모터쇼에서 첫 공개된 이후 2020년 6월부터 고객에게 인도되기 시작되었습니다. D세그먼트에 속하는 콤팩트 이그제큐티브 세단 (Compact executive sedan)으로 경쟁차종으로는 테슬라 모델 3와 BYD 汉(한) EV가 있습니다.

휠베이스는 2998mm이고 전고, 전폭, 전고는 각각 4880mm, 1896mm, 1450mm입니다.  후륜구동 모델과 사륜구동 모델이 있으며 사륜구동 모델은 듀얼모터 , 후륜구동 모델은 싱글 모터입니다.

기본정보 (2022년 모델 기준)

가격 (RMB)	252,900~429,900
시장출시	2020년 6월~
전장x전폭x전고 (mm)	4880x1896x1450
전기모터	267~430PS
*주행거리 (km)	480~670
충전시간 (hr)	급속 충전 0.42시간, **0.55시간  완속 충전 5시간, **6.5시간
최대파워 (Kw)	196~316
최대토크 (.N.m)	390~655
100km 가속 시간(초)	4.3~6.7
최고속도 (km/h)	170
배터리 팩 (kWh)	60.2~83.1
전력 소비량 (Kwh/100km)	12.5~17.0

*CLTC(China light-duty vehicle test cycle)기준, **주행거리 562km 이상 모델

평가

아래 평가는 차량의 각 항목에 대해 전문가들과 차량 오너들의 평가들로 조사한 항목입니다. 

같은 가격대의 차량들의 평균 대비 높은 평점을 받고 있고 같은 가격대의 경쟁차종인 테슬라 모델3와 BYD 汉(한) EV와 비교할 때 종합점수는 거의 비슷한 수준입니다.

테슬라 모델 3에 비해 동력성능과 편의성 조작 등의 항목에서 뒤처지나 인테리어나 차량 구성에서는 앞서고 있습니다. 

汉(한) EV에 비해서는 공간을 제외하고 다른 모든 부분에서 동등 이상의 평가를 받고 있습니다.

세부 사양 및 제원

2022년 출시된 모델은 15종으로 아래와 같이 주행거리와 전기모터 편의 사양에 따라 차이가 있습니다.

샤오펑 P7 2022년 모델 사양 및 제원 (15개 모델)

항목		샤오펑 P7 480	샤오펑 P7 586	샤오펑 P7 625E	샤오펑 P7 670	샤오펑 P7 562
기본	공식 가격 (RMB)	G: 239,900 G+:239,900 N+: 252,900 E: 259,900 E+: 262,900	G: 259,900 E: 280,900	285,900	N+: 285,900 G: 272,900 E+: 317,900 E+Black: 329,900 E+Pengyi: 387,900	E: 349,900 E Black: 349,900
	시장 출시 시간	G: 2022.07 G+: 2022.05 N+: 2021.11 E: 2022.05 E+: 2022.05	G: 2022.05 E: 2022.05	2022.05	N+: 2021.11 G: 2022.07 E+: 2021.12 E+BL: 2022.04 E+Pengyi: 2021.12	E: 2022.05 E Black: 2022.08
	전기 모터	G: 267 G+: 268 N+: 269 E: 271 E+: 272	G: 270 E: 274	275	N+: 276 G: 273 E+: 277 E+BL: 278 E+Pengyi: 279	E: 430 E Black: 430
	주행거리 (km)	480	586	625	670	562
	충전 시간(시간)	급속 충전 0.45시간 완속 충전 5시간	급속충전 0.42시간 완속충전 5.7시간	급속 충전 0.55시간 완속 충전 6.5시간	급속 충전 0.55시간 완속 충전 6.5시간	급속 충전 0.6시간 완속 충전 6.5시간
	급속 충전 용량(%)	80
	최대 전력(kW)	196(267Ps)	196(267Ps)	196(267Ps)	196(267Ps)	316(430Ps)
	최대 토크(N·m)	390	390	390	390	655
	변속 장치	EV용 단일 속도 변속기
	전장x전폭x전고(mm)	4880x1896x1450
	도어 및 탑승인원	4도어 5인승 세단
	최대 속도(km/h)	170
	100km 가속 시간(초)	6.7	6.7	6.7	6.7	4.3
	전력 소비량(kWh/100km)	13.8	17	13.3	13.5	16
	차량 보증 기간	5년 또는 120,000km
	60,000km 예상 총 유지 비용(RMB)	4006
제원	전장(mm)	4880
	전폭(mm)	1896
	전고(mm)	1450
	축거(mm)	2998
	윤거_앞(mm)	1615
	윤거_뒤(mm)	1621
	도어 타입	스윙 도어			스윙 도어 E+Pengyi: 시저 도어	스윙 도어
	공차 중량(kg)	1920	1890	1940	1935	2060
	최대 하중 질량(kg)	2325	2265	2315	2325	2435
	트렁크 용량(L)	440	440	440	440	440
	항력 계수(Cd)	0.236	0.236	0.236	0.236	0.236
전기모터	총 모터 전력(kW)	196	196	196	196	316
	모터 총 마력(Ps)	267	267	267	267	430
	모터 총 토크(N·m)	390	390	390	390	655
	전면 모터 최대 출력(kW)	120
	후면 모터 최대 출력(kW)	196
	전면 모터 최대 토크(N·m)	–				265
	후면 모터 최대 토크(N·m)	390	390	390	390	390
	구동 모터 수	단일 모터				듀얼 모터
	모터 레이아웃	뒤쪽				전면 + 후면
배터리	배터리 유형	LFP	NCM
	배터리 팩	60.2	70.8	77.9	83.1	80.9
	배터리 온도관리	저온 가열, 액체 냉각
	배터리 팩 보증	8년 또는 150,000km

출처: https://www.dongchedi.com/

2022. 10. 30

2022년 10월 17일 프랑스 배터리 제조 업체 ACC (Automotive Cells Company)와 대만의 배터리 제조업체 프롤로지움 (ProLogium Technology)은 EV용 전고체 배터리 개발 협력을 위한 양해각서(MOU)에 서명했습니다.
양사는 각자의 전문성을 활용하여 기존 리튬이온 배터리 시스템보다 우수할 것으로 예상되는 전고체 배터리를 기반으로  최첨단 EV 솔루션을  공동개발 할 계획입니다.
ACC는 이를 통해 자동차 배터리 개발 및 제조 분야에서 유럽 배터리 산업에서 리더로서의 입지를 강화할 계획이고 ProLogium은 전고체 배터리 기술의 리더로서의 위치를 ​​확고히 할 계획입니다.

ACC의 CEO인 Yann Vincent는 “ACC의 목적은 최고 수준의 품질과 최저 탄소 발자국 (Carbon Footprint)을 보장하면서 안전과 성능을 보증하는 경쟁력 있는 전기 자동차용 배터리 셀 및 모듈을 개발 및 생산하는 것입니다. 앞선 배터리 기술을 보유한 프롤로지움과의 협업을 통해 더 즐겁고 안전한 운전 경험을 가능하게 하는 배터리를 공급하게 될 것입니다.”라고 말했습니다.

프롤로지움의 설립자이자 CEO인 Vincent Yang은 “ACC와 파트너 관계를 맺고 자동차 전동화의 빠른 전환을 가능하게 하는 데 선구자적 역할을 감당하게 된 것을 매우 기쁘게 생각합니다. “프롤로지움은 혁신적인 배터리 기술을 가지고 있을 뿐 아니라 제조 능력 역시 이미 검증되었습니다. 우리는 ACC와 함께 고성능에 안전하고 저렴한 가격을 가진 배터리를 생산하여 최저 탄소발자국을 보장하고 지속 가능한 세상을 위한 드라이버로서의 역할을 다하는 것을 목표로 하고 있습니다”.라고 말했습니다.

올해 초 ACC는 2030년까지 유럽에서 120GWh의 설치 용량 달성을 목표로 Billy-Berclau(프랑스)에 첫 번째 기가팩토리 건설을 확정했습니다. ProLogium은 이번 계약으로 인해 차세대 전고체 배터리를 위한 최초의 해외 기가팩토리 건설을 위한 발판을 마련하였습니다.

회사 소개

ACC (Automotive Cells Company)

ACC는 유럽의 전기자동차용 배터리 공급을 위해 TotalEnergies의 자회사인 Saft와 Stellantis, Mercedes-Benz가 함께 합작한 회사로 프랑스와 ​​독일 및 유럽 연합의 지원을 받고 있습니다. 
현재 R&D 센터는 프랑스 보르도 (Bordeaux)에 있으며  파일롯 공장은 프랑스의 네르삭(Nersac)에서 운영 중입니다. 첫 번째 기가팩토리는 프랑스의 Billy-Berclau Douvrin에 건설되고 있습니다. 이후 새로운 엔지니어링 센터와 두 번째 기가 팩토리는 2025년에 독일에 건설할 계획을 가지고 있습니다. 그리고 이탈리아 Termoli에도 새로운 기가팩토리를 건설할 계획을 가지고 있습니다.

프롤로지움 (Prologium)

프롤로지움은 2006년에 대만에서 설립된 배터리 제조 업체로 전고체 배터리를 양산하고 있습니다. 전 세계적으로 600개의 특허를 출원 등록하였습니다. 현재 자동화된 파일럿 생산 라인에서 생산된 전고체 배터리들은 전 세계 자동차 업체들에 모듈 개발을 위해 8000개 이상 제공되었습니다. 프롤로지움의 GWh급 전고체 배터리 공장은 2023년 초에 세계 최초로 가동에 들어갈 예정입니다.

출처: https://batteriesnews.com/