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나트륨 이온 배터리 폭스바겐 적용. LCM LCA LFP를 이길 친환경 배터리?

by 메타트렌더 2023. 5. 11.
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나트륨 이온 배터리

폭스바겐이 순수 전기차 첫 적용


폭스바겐이 나트륨 이온 배터리를 순수 전기차에 처음으로 장착했다는 소식은 전기차 시장에 큰 파장을 불러일으키고 있습니다. 물론 중국 CATL등 전기차 배터리 전문회사에서도 나트륨 배터리에 대한 연구개발이 한창이라고 합니다.

 

지난 23일, 오토에볼루션은 "나트륨 이온 배터리가 완전 전기 자동차에 처음으로 장착됐다"며 "전기차 배터리시장에 엄청난 파장을 불러 일으키는 중요한 뉴스"라고 보도했습니다.

폭스바겐 나트륨 배터리 탑재
폭스바겐 나트륨 배터리 탑재

 

전기차 부문에서 배터리의 발전은 가장 중요한 과정인데, 에너지 소비를 낮추어 전기차의 효율성을 높일 수 있기 때문입니다. 나트륨 이온 배터리는 저온에서도 용량의 10%만 손실된다고 합니다.

 

나트륨 배터리 CATL
나트륨 배터리 CATL

 

기존 리튬 이온 배터리보다 더욱 에너지 효율성이 뛰어나서, 폭스바겐의 중국 법인과 JAC가 만든 소형 전기차에 나트륨 이온 배터리를 탑재하게 된 것이라고 합니다.

이 나트륨 이온 배터리를 사용한 소형 전기차는 완전 충전 시 250km를 주행할 수 있다고 하니 놀라지 않을수가 없습니다. 또한, 배터리의 에너지 밀도는 120Wh/kg입니다.

 

폭스바겐의 중국 자회사는 이러한 나트륨 이온 배터리의 사용 가능성을 지속적으로 연구하고 있다고 하는데요. 하지만, LFP배터리에 이은 나트륨 이온 배터리까지 중국에 다 내주는것이 아닌가 우려가 되는 부분이긴 합니다.

나트륨 이온 배터리의 탑재로 인해 전기차의 탄소 발자국을 줄이는 노력은 한발 더 나아가지 않을까 생각이 되는데요. 현재 미국은 인플레이션 감소법(IRA)을 도입.

 

유럽 연합도 연료 전지 차량에 투자하며 이에 대한 연구 개발을 추진하고 있기 때문에 앞으로 전기차는 더욱 친환경적인 배터리 기술로 자리 잡을 것으로 기대됩니다.

 

중국 CATL 나트륨 배터리 연구 개발
중국 CATL 나트륨 배터리 연구 개발

안정적이고 지속가능한 친환경 나트륨 이온 배터리

현대 사회는 에너지 수요가 계속해서 증가하고 있습니다. 즉, 기존의 화석 연료에 의존하기보다는 보다 지속 가능한 대안 에너지 개발을 연구해야 합니다.

 

특히, 자동차 배터리 기술은 이러한 대안 중 하나입니다. 폭발적으로 성장하는 전기차 배터리 시장에서 더 안정적이고 저렴한 배터리 연구가 속속 나타나고 있는데, 나트륨 배터리가 그 중에서도 대안 중 하나로 주목받고 있습니다.


1. 나트륨 배터리의 개요


나트륨 배터리는 전해질로 나트륨을 사용하는 전기화학적 장치입니다. 즉, 리튬 이온 배터리(Lithium-ion battery)와 같은 전통적인 배터리보다 대용량 충전 및 방전 시스템에서 더 효율적이며, 동시에 용량이 높고, 충전과 방전 시 손상되는 정도가 적습니다.

 

나트륨 배터리의 장점과 적용 가능성으로 인해 나트륨 배터리는 지속 가능한 대안 에너지 소스로 주목받고 있습니다. 하지만 아직은 기존 리튬 이온 배터리에 비해 상용화되어 사용되는 경우가 적습니다.

 

 이는 아직 나트륨 배터리의 개발 단계가 초기 단계이기 때문입니다.


2. 나트륨 배터리의 성장 가능성


나트륨 배터리는 최근에 연구 및 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 그 성장 가능성도 크게 주목받고 있습니다. 나트륨 자체는 지구 상에서 매우 풍부하게 존재하는 원소 중 하나입니다.

 

따라서 배터리 생산에 있어서 재료의 가용성에 대한 걱정은 크게 줄어듭니다. 또한, 나트륨 배터리는 리튬 이온 배터리와 달리, 화재 및 폭발 위험이 낮아 안전성 면에서도 우수합니다.


3. 나트륨 배터리의 과학적 근거


나트륨 배터리의 작동 원리는 전해질 내부의 나트륨 이온의 이동에 기반합니다. 나트륨 이온은 양극에서 알루미늄으로 이동하여 배터리에서 전류를 생성합니다. 이러한 원리는 나트륨의 전자 구조와 화학적 특성에 기반합니다.


4. 나트륨 배터리의 적용 가능성


나트륨 배터리는 미래 에너지 시스템 및 대용량 에너지 저장 시스템에서의 적용 가능성이 큽니다. 특히, 태양광 및 풍력 발전 시스템과 같은 재생 에너지 발전 시스템에서 대규모 배터리 저장 시스템은 중요한 요소 중 하나입니다.

 

태양광 발전은 낮에 에너지를 생산하고 밤에는 에너지를 사용해야 하기 때문에 대용량 에너지 저장이 필요한데, 이때 나트륨 배터리를 이용하면 안정적으로 에너지를 저장하고 사용할 수 있다고 합니다.

 

즉, 나트륨 배터리는 대용량 에너지 저장 시스템, 전기 자동차, 태양광 발전 분야, IoT 분야 등 다양한 분야에서 적용 가능성이 충분히 있어 보입니다.

 

그리고, 친환경 나트륨 배터리는 지속 가능한 대안 에너지 소스로서 매우 중요한 역할을 할 것으로 예상되기 때문에, 나트륨 배터리 기술의 발전을 위한 더 많은 연구와 개발이 필요해 보입니다.

 

환경오염이 제품개발의 최대의 문제인 요즘 시대에 나트륨 배터리가 지속 가능한 에너지 소스로서 큰 역할을 하게 되지 않을까 생각해 봅니다.


5. 나트륨 배터리의 현재 가장 큰 보완점


나트륨배터리은 리튬에 비해 밀도가 아주 높습니다. 즉, 배터리를 만들때 밀도가 높은 나트륨 배터리가 휠씬 더 무겁다는 것입니다. 에너지 밀도는 낮으면서 무겁다는것. 이게 가장 큰 관건이네요~ 이것만 해결된다면!

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