후지경제, 2024년 557억원 수준 … 중장기적으로 LFP 배터리 대체

NiB(나트륨이온전지) 시장이 크게 성장할 것으로 기대된다.
후지경제(Fuji Keizai)에 따르면, 글로벌 NiB 시장은 2024년 63억엔(약 557억원)을 형성하고 2040년에는 9247억엔(약 8조1762억원)으로 2023년 대비 3082배 확대될 것으로 전망된다.
NiB는 양극에 나트륨 금속산화물을, 음극에 흑연을 비롯한 탄소 소재를 사용하며 희귀금속을 사용하지 않아 안정적이면서 저코스트 생산이 가능해 LiB(리튬이온전지)를 대체할 것으로 기대를 모으고 있다.
글로벌 NiB 시장은 단기적으로 중국이 견인할 것으로 예상되고 있다.
중국은 최근 소형 전기자동차(EV)에 NiB 탑재를 시작했으며 MWh급 ESS(에너지저장장치)에도 채용을 확대할 것으로 기대되고 있다.
유럽에서는 전동공구, 아시아에서는 전동 오토바이와 포크리프트에 NiB 사용을 검토하고 있다.
NiB는 중장기적으로 에너지밀도가 낮은 아연전지와 리튬인산철(LFP)계 LiB를 대체할 것으로 예상된다.
전기자동차는 배터리가 판매가격에서 상당 비중을 차지하기 때문에 가격 인하를 위해 NiB 채용이 증가할 가능성이 있으며 중국, 인디아는 ESS용 수요가 증가하고 북미와 유럽은 기지국 등 백업 전력원용으로 보급이 확대될 것으로 전망되고 있다.
일본에서는 최근 NEG(Nippon Electric Glass)가 내열 사양을 갖춘 전고체 NiB 공급을 시작했다.
NEG는 섭씨 영하 40도에서 영상 200도로 넓은 온도 영역에서 가동하고, 특히 새로 개발한 내열 패키지에서 축전소자를 봉입하면 200도 고온 환경에서 동작해 부품 열화를 막을 수 있는 전고체 NiB 개발에 성공한 것으로 알려졌다.
세계에서 가장 넓은 온도 영역에 대응할 수 있는 2차전지로 반도체와 의료 관련 용도 개척에 주력하고 있으며 양극, 음극, 고체 전해질 모두 결정화 유리로 구성해 저온에서 동결, 고온에서 열화에 강한 내성을 갖춘 것으로 평가되고 있다.
이밖에 발화나 가스 발생 가능성이 낮아 안전성이 뛰어난 점도 강점으로 파악된다.
NEG는 신뢰성이 높은 유리 봉착기술로 자동차, 가전, 통신 등 다양한 분야에서 채용실적을 거둔 바 있으며 전고체 NiB의 내열 패키지 역시 유리 봉착기술을 활용해 자체 개발했다.
내열 패키지를 사용한 전고체 NiB는 영상 100-200도 고온에서 가장 안정적으로 작동하며 200도 이상의 온도에서도 니즈 맞춤형 설계가 가능한 것으로 알려졌다.
고온에서는 배터리 내부 이온 움직임이 촉진되기 때문에 실온에서 어려웠던 초고속 충방전 실현이 가능할 것으로 기대하고 있다.
내열 사양 전고체 NiB는 고온에서도 기밀성이 높아 배터리 내부로 수분이 침투할 확률이 낮고 200도에서 충방전 사이클이 양호하며 20C(C 레이트) 고속충전을 실시할 수 있다.
NEG는 앞서 샘플 출하를 시작한 내열 패키지 미사용 배터리를 포함해 2024년 전고체 NiB 출시를 본격화하고 2028년까지 매출액 100억엔을 확보하는 것을 목표로 하고 있다. (강윤화 책임기자)