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도요타 전고체 배터리의 장점과 단점, 개발

by 책과함께라면 2023. 4. 8.

도요타는 전고체 배터리에 대한 연구 개발을 진행하고 있습니다. 전고체 배터리는 전기차 산업을 바꿀 수 있는 핵심 기술로 꼽히고 있습니다.

1. 전고체 배터리의 특징
    - 전해질이 액체가 아닌 고체 상태입니다. ²
    - 온도의 영향을 덜 받아 폭발이나 화재 위험성이 줄어듭니다. ²
    - 에너지 밀도가 높아 주행거리도 획기적으로 늘릴 수 있습니다. ²

2. 도요타의 전고체 배터리 개발 현황
    - 도요타는 2021년 9월 7일 전고체 배터리를 탑재한 전기차를 세계 최초로 공개했습니다. ¹²
    - 도요타는 2030년까지 자동차 배터리 개발에 1조5000억엔 (약 16조원)을 투자할 계획입니다. ²

3. 전고체 배터리의 장점
    - 충전 속도가 빠릅니다. 도요타는 작년 말 “현재 개발 중인 전고체 배터리를 탑재하면 10분만 충전해도 500㎞를 달릴 수 있다”고 밝혔습니다. 이는 현재 전기차 배터리 대비 충전 속도가 3배 이상 빠른 것입니다. ⁴

출처: Bing과의 대화, 2023. 4. 8.(1) [단독] 도요타, 전고체 배터리車 세계 최초 공개…16조 투자 | 중앙일보. https://www.joongang.co.kr/article/25005157 액세스한 날짜 2023. 4. 8..
(2) 도요타, 세계 첫 전고체 배터리차 공개… 2030년까지 16조원 투자 - 조선비즈. https://biz.chosun.com/industry/company/2021/09/08/EIOLQXXSIJHWPCJLFGWX47SUPA/ 액세스한 날짜 2023. 4. 8..
(3) 전고체 배터리로 ‘한방’ 노리는 도요타 - 조선일보. https://www.chosun.com/economy/auto/2021/03/09/DLKZA7SX7NCSZCUBGGITRERHIY/ 액세스한 날짜 2023. 4. 8..
(4) 도요타 선전포고에 전고체 배터리 전쟁 가열 | 한국경제. https://www.hankyung.com/international/article/2020121101431 액세스한 날짜 2023. 4. 8..
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전고체 배터리의 단점

전고체 배터리는 많은 장점이 있지만 몇 가지 단점도 있습니다.

1. 이온 전도성
    - 전고체 배터리의 가장 큰 단점은 액체 전해질에 비해 이온 전도성이 낮다는 점입니다. ⁵
    - 이 때문에 고출력이 필요한 분야에 적용이 어렵다는 지적이 많습니다. ⁵

2. 기술적 한계
    - 전해질 재료의 성능이 아직까지는 불충분하고 고체라서 사용할수록 내부 전기 저항이 증가해 수명이 짧아진다는 한계를 극복해야 합니다. ³

3. 수분에 취약
    - 황화물계 고체전해질 재료는 수분에 취약해 습기 노출 시 가스 발생의 문제가 있습니다. ³

출처: Bing과의 대화, 2023. 4. 8.(1) 라이벌 구도로 보는 전고체 배터리의 미래 긱스 | 한국경제. https://www.hankyung.com/it/article/202210252048i 액세스한 날짜 2023. 4. 8..
(2) '차세대 유력' 전고체 배터리의 치명적 약점[과학을읽다] - 아시아경제. https://www.asiae.co.kr/article/2021090110524537666 액세스한 날짜 2023. 4. 8..
(3) 라이벌 구도로 보는 전고체 배터리의 미래 긱스 | 한국경제. https://bing.com/search?q=%eb%8f%84%ec%9a%94%ed%83%80+%ec%a0%84%ea%b3%a0%ec%b2%b4+%eb%b0%b0%ed%84%b0%eb%a6%ac+%eb%8b%a8%ec%a0%90 액세스한 날짜 2023. 4. 8..
(4) [단독] 도요타, 전고체 배터리車 세계 최초 공개…16조 투자 | 중앙일보. https://www.joongang.co.kr/article/25005157 액세스한 날짜 2023. 4. 8..
(5) 전고체 배터리를 '꿈의 전지'라 부르는 이유 [눈에 쏙 배터리6]. http://www.kukinews.com/newsView/kuk202111240125 액세스한 날짜 2023. 4. 8..



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전고체 배터리의 가격에 대한 정보는 아직 확실하지 않습니다. 하지만 일부 전문가들은 전고체 배터리의 가격이 리튬이온 배터리에 비해 높을 것으로 예상하고 있습니다.

1. 가격 예측
    - 일부 전문가들은 2026년까지 전고체 배터리의 가격이 $400-800/kWh 수준에 머물 것이라고 보고 있습니다 ⁶.
    - 업계에서는 황화리튬이 이 가격을 유지할 경우 전고체 배터리 가격을 KWh당 587달러 (약 70만원)로 예상한다고 합니다 ⁴.

2. 리튬이온 배터리와의 비교
    - 현재 시판 중인 리튬이온배터리 가격이 KWh당 12만원 선인 걸 감안할 때 전고체 배터리의 가격 경쟁력은 한참 뒤처진다는 지적이 있습니다 ⁴.

3. 가격 절감 노력
    - 토요타는 전동화 차량을 풀 라인업으로 준비하고 있으며, 앞으로도 안심하고 사용할 수 있는 배터리를 제공하겠다는 목표를 갖고 있습니다 ³.
    - 토요타는 액체 배터리의 재료 진화와 구조 혁신에 도전하는 한편 전고체 배터리의 상용화도 목표로 하고 있습니다 ³.

출처: Bing과의 대화, 2023. 4. 8.(1) 전고체 배터리, 환호하기엔 아직 조금 이르다 | EVPOST. https://www.evpost.co.kr/wp/%ec%a0%84%ea%b3%a0%ec%b2%b4-%eb%b0%b0%ed%84%b0%eb%a6%ac-%ed%99%98%ed%98%b8%ed%95%98%ea%b8%b0%ec%97%94-%ec%95%84%ec%a7%81-%ec%a1%b0%ea%b8%88-%ec%9d%b4%eb%a5%b4%eb%8b%a4/ 액세스한 날짜 2023. 4. 8..
(2) [모빌리티 세상읽기]㉙ '총성'없는 韓·日 전고체 배터리 개발 전쟁 - 오피니언뉴스. http://www.opinionnews.co.kr/news/articleView.html?idxno=65552 액세스한 날짜 2023. 4. 8..
(3) 토요타, 배터리 가격 50% 낮추고 전고체 배터리 도입 - 테크42. https://www.tech42.co.kr/%ed%86%a0%ec%9a%94%ed%83%80-%eb%b0%b0%ed%84%b0%eb%a6%ac-%ea%b0%80%ea%b2%a9-50-%eb%82%ae%ec%b6%94%ea%b3%a0-%ec%a0%84%ea%b3%a0%ec%b2%b4-%eb%b0%b0%ed%84%b0%eb%a6%ac-%eb%8f%84%ec%9e%85/ 액세스한 날짜 2023. 4. 8..
(4) [모빌리티 세상읽기]㉙ '총성'없는 韓·日 전고체 배터리 개발 전쟁 - 오피니언뉴스. https://bing.com/search?q=%ec%a0%84%ea%b3%a0%ec%b2%b4+%eb%b0%b0%ed%84%b0%eb%a6%ac+%ea%b0%80%ea%b2%a9 액세스한 날짜 2023. 4. 8..
(5) 'LFP·전고체' 시장성 갖춘 차세대 배터리 R&D 전략 엿보기. https://www.hellot.net/news/article.html?no=76893 액세스한 날짜 2023. 4. 8..
(6) 전고체 배터리에 환호하기엔 아직 조금 이르다 | EVPOST. https://www.evpost.co.kr/wp/%ec%a0%84%ea%b3%a0%ec%b2%b4-%eb%b0%b0%ed%84%b0%eb%a6%ac%ec%97%90-%ed%99%98%ed%98%b8%ed%95%98%ea%b8%b0%ec%97%94-%ec%95%84%ec%a7%81-%ec%a1%b0%ea%b8%88-%ec%9d%b4%eb%a5%b4%eb%8b%a4/ 액세스한 날짜 2023. 4. 8..

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전고체 배터리는 전해질이 액체가 아닌 고체로 된 이차전지로, 차세대 배터리로 불리고 있습니다. 전고체 배터리는 기존에 활용되는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용함으로써 에너지 밀도를 높일 뿐 아니라 높은 안전성과 저렴한 생산 비용 등을 장점으로 앞세워 시장으로부터 각광받고 있습니다.

1. 개발 현황
    - 국내 주요 기업 및 연구기관에서는 이미 몇 년 전부터 전고체 배터리 상용화 개발에 뛰어들었습니다 .
    - LG에너지솔루션은 2026년에 고분자계 전고체 배터리, 2030년에 황화물계 전고체 배터리를 각각 상용화할 계획입니다 .
    - 삼성SDI는 지난해 3월 전고체 배터리 개발을 위해 약 6500㎡ 규모의 파일럿 생산라인을 착공했습니다 .

2. 다른 회사들
    - LG에너지솔루션과 SK온 역시 전고체 배터리 개발을 위해 대학·기업과 손을 맞잡으면서 전고체 배터리 개발전이 뜨겁습니다 .
    - SK온의 모회사 SK이노베이션은 지난해 10월 전고체 배터리 기술 기업 미국 솔리드파워에 3천만달러 (약365억)를 투자해 전고체 배터리 개발에 힘을 합치기로 했습니다 .

3. 국내 연구계
    - 국내 연구계에서도 전고체 배터리 상용화를 위한 연구 개발이 추진되고 있습니다 .
    - 한국전기연구원 (KERI)은 차세대 전지로 불리는 전고체전지에 들어가는 황화물계 고체전해질을 저렴하게 대량 생산하는 기술을 국내 기업으로 기술이전 했다고 밝혔습니다 .

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