혼다 전고체 배터리, 목표 주행거리 997km, 원가 25% 절감

혼다는 차세대 전기차용 고체 배터리 개발 로드맵을 발표하며, 2020년대 말까지 1회 충전 주행거리 620마일(997km)을 목표로 하고 있습니다. 혼다는 이 기술을 통해 액체 리튬 이온 배터리 대비 배터리 팩 크기를 50% 줄이고, 무게를 35% 줄이며, 제조 비용을 25% 절감할 수 있을 뿐만 아니라 고체 전해질 덕분에 안전성과 충전 속도도 향상될 것이라고 밝혔습니다. 이 발표는 혼다가 고체 배터리 파일럿 공장을 준공한 직후 일본에서 열린 회의에서 이루어졌습니다. 파일럿 라인은 지속 가능하고 확장 가능한 생산 계획을 수립하기 위해 다음 달 가동을 시작할 예정입니다.

성과 목표 및 로드맵

혼다 최초의 고체 배터리 전기차는 620마일(997km)의 주행거리를 가질 것으로 예상되는데, 이는 현재 많은 주류 차량의 두 배에 달하는 수치입니다. 2040년 이후에는 주행거리 목표가 776마일(1,249km)로 늘어나면서 크기, 무게, 그리고 비용도 대폭 감소할 것입니다.

고체 전해질은 액체 용매만큼 휘발성이 낮아 안전 위험을 줄이고 에너지 밀도를 높일 수 있습니다. 혼다는 자사의 고체 배터리가 훨씬 빠른 충전 속도를 제공하여 장거리 주행 시 충전 시간을 단축할 수 있다고 밝혔습니다.

범주	목표/매개변수
작전 범위(10년 말)	620마일(약 997km)
범위(2040년 이후)	776마일(약 1,249km)
배터리 팩 크기	50% 할인
대량의	35% 더 가벼워짐
생산 비용	25% 할인
안전	고체 전해질 덕분에 더 높은 약속
빠른 충전	훨씬 더 빠른 속도(주장)

주요 기술적 장벽

혼다는 이러한 잠재력에도 불구하고 산업화의 어려움을 인지하고 있습니다. 혼다 R&D 엔지니어 우에다 타케시에 따르면, 현재 시제품 셀은 차량에 장착하는 데 필요한 크기의 약 100분의 1에 불과합니다. 시급한 과제는 셀 크기를 100배까지 확대하여 양산하는 것입니다.

또한, 고체 전지의 전형적인 문제점들이 여전히 존재합니다. 제조 공정 중 세라믹 절연체 층이 균열될 위험이 있고, 분말 전해질에 형성되는 덴드라이트가 단락을 유발할 수 있으며, 엄격한 습도 관리 요건으로 인해 에너지 비용이 증가합니다. 이러한 문제들은 시중에 출시된 많은 고체 전지 프로젝트들이 해결해야 할 병목 현상입니다.

혼다의 제조 접근 방식

이러한 장벽을 극복하기 위해 Honda는 프로세스 수준에서 여러 솔루션을 동시에 배포했습니다.

롤 성형 기술을 사용하여 고속으로 얇고 균일한 전해질 층을 생성합니다.
연속 혼합 공정을 채택함으로써 슬러리 생산 속도가 기존 배치 혼합 방식보다 3배 더 빠릅니다.
전체 라인의 운영 에너지를 줄이기 위해 각 단계를 별도의 온도 조절 구역에 넣습니다.

시범 공장을 완공하고 다음 달에 생산 라인을 가동하는 것은 공정의 안정성을 검증하고, 매개변수를 미세 조정하고, 대규모 생산으로 확장할 수 있는 능력을 평가하는 데 중요한 단계입니다.

2040년 이후의 비전과 예상되는 영향

혼다는 2040년 이후, 크기, 무게, 비용을 줄이면서 주행거리 한계를 776마일(약 1,249km)까지 끌어올리는 것을 목표로 합니다. 이러한 목표가 달성된다면, EV 경험은 주행거리와 충전 시간 측면에서 획기적으로 변화할 수 있으며, 배터리 설치 공간도 크게 줄어들 것입니다.

혼다 R&D 주식회사 사장 오츠 케이지에 따르면, 혼다는 고체 배터리를 전기 자동차 시대의 "게임 체인저"로 설명합니다. 그러나 "게임 체인저"의 규모는 회사가 대량 생산, 내구성, 비용 문제를 얼마나 잘 해결하느냐에 달려 있습니다.

글로벌 경쟁 환경

혼다만이 전고체 배터리 상용화를 추진하는 것은 아니지만, 토요타, 닛산, 스텔란티스, BMW, 폭스바겐 등 다른 주요 제조사들도 전고체 배터리 상용화를 추진하고 있습니다. 이러한 경쟁은 향후 10년간 기술적 우위를 가를 것으로 예상되며, 이를 통해 대중형 전기 자동차의 경험과 가격을 형성할 것입니다.

끝내다

혼다는 명확한 길을 가고 있습니다. 테스트 라인을 완벽하게 구축하고, 셀 크기를 실제 배터리 셀 크기의 약 1/100에서 축소하고, 에너지 비용과 제조 위험을 줄이기 위해 공정을 최적화하는 것입니다. 2040년까지 620마일(약 960km), 2040년 이후에는 776마일(약 1,200km)의 주행거리를 달성한다면 전기차는 경쟁력을 확보할 수 있을 것입니다. 남은 과제는 고체 배터리 기술이 상용차에 널리 적용되기 전에 세라믹 균열, 덴드라이트, 습도 조절과 같은 기술적 난관을 극복하는 것입니다.

출처: https://baonghean.vn/honda-pin-the-ran-muc-tieu-997-km-giam-25-chi-phi-10313338.html