์ ๊ธฐ์ฐจ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์๋ช ์ข ๋ฅ
์ ๊ธฐ์ฐจ์ ํต์ฌ ๋ถํ์ธ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ ๋ค์ํ ์ข ๋ฅ์ ํน์ง์ ๊ฐ์ง๊ณ ์์ต๋๋ค. ๊ฐ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ข ๋ฅ๋ง๋ค ์ฅ๋จ์ ์ด ๋ช ํํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ์ด๋ค ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์ ํํ๋๋์ ๋ฐ๋ผ ์ ๊ธฐ์ฐจ์ ์ฑ๋ฅ๊ณผ ๊ฐ๊ฒฉ์ด ํฌ๊ฒ ๋ฌ๋ผ์ง ์ ์์ต๋๋ค. ์ ๊ธฐ์ฐจ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์์ฅ์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ณํํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์๋ก์ด ๊ธฐ์ ๋ค์ด ์ง์์ ์ผ๋ก ๊ฐ๋ฐ๋๊ณ ์์ต๋๋ค.
์ ๊ธฐ์ฐจ ๊ตฌ๋งค๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ๊ณ ์๋ค๋ฉด, ๊ฐ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ข ๋ฅ์ ์ฅ๋จ์ ์ ๋น๊ตํ๊ณ , ์์ ์ ์ด์ ์ต๊ด๊ณผ ์ฌ์ฉ ํ๊ฒฝ์ ๋ง๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์ ํํ๋ ๊ฒ์ด ์ค์ํฉ๋๋ค.
1. ์ ๊ธฐ์ฐจ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ข ๋ฅ.
1) ๋ฆฌํฌ ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ (Lithium-ion Battery)
๊ฐ์ฅ ๋๋ฆฌ ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ: ํ์ฌ ์ ๊ธฐ์ฐจ ์์ฅ์์ ๊ฐ์ฅ ๋ง์ด ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ข ๋ฅ์ ๋๋ค. ์๋์ง ๋ฐ๋๊ฐ ๋์ ์ฃผํ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ๊ธธ๊ณ , ์ถฉ์ ์๋๊ฐ ๋น ๋ฅด๋ค๋ ์ฅ์ ์ด ์์ต๋๋ค.
โถ ์ข ๋ฅ:
NCM (๋์ผ, ์ฝ๋ฐํธ, ๋ง๊ฐ): ์๋์ง ๋ฐ๋๊ฐ ๋์ ๊ณ ์ฑ๋ฅ ์ ๊ธฐ์ฐจ์ ์ฃผ๋ก ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค. ํ์ง๋ง ์ฝ๋ฐํธ์ ๊ฐ๊ฒฉ ๋ณ๋์ฑ์ด ํฌ๊ณ , ์์ ์ฑ์ ๋ํ ์ฐ๋ ค๊ฐ ์์ต๋๋ค.
NCA (๋์ผ, ์ฝ๋ฐํธ, ์๋ฃจ๋ฏธ๋): NCM๊ณผ ์ ์ฌํ์ง๋ง, ์๋์ง ๋ฐ๋๊ฐ ๋ ๋์ต๋๋ค. ํ ์ฌ๋ผ ๋ชจ๋ธ 3์ ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ก ์ ๋ช ํฉ๋๋ค.
LFP (๋ฆฌํฌ ์ธ์ฐ์ฒ ): ์๋์ง ๋ฐ๋๋ NCM์ด๋ NCA๋ณด๋ค ๋ฎ์ง๋ง, ์์ ์ฑ์ด ๋ฐ์ด๋๊ณ ๊ฐ๊ฒฉ์ด ์ ๋ ดํฉ๋๋ค. ์ค๊ตญ ์ ๊ธฐ์ฐจ ์ ์ฒด๋ค์ด ์ฃผ๋ก ์ฌ์ฉํฉ๋๋ค.
2) ์ ๊ณ ์ฒด ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ (Solid-state Battery)
์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ: ๊ธฐ์กด ๋ฆฌํฌ ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๋จ์ ์ ๋ณด์ํ ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๋๋ค. ์ก์ฒด ์ ํด์ง ๋์ ๊ณ ์ฒด ์ ํด์ง์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์์ ์ฑ์ด ๋งค์ฐ ๋๊ณ , ์๋์ง ๋ฐ๋๋ ๋์ ์ฃผํ ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋๋ฆด ์ ์์ต๋๋ค.
1- ์ฅ์ :
๋์ ์๋์ง ๋ฐ๋
๋ฐ์ด๋ ์์ ์ฑ
๋น ๋ฅธ ์ถฉ์ ์๋
2- ๋จ์ :
๋์ ์์ฐ ๋น์ฉ
๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ ์ด๊ธฐ ๋จ๊ณ
3) ๊ธฐํ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ
๋ฆฌํฌ ํด๋ฆฌ๋จธ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ: ํด๋ํฐ ๋ฑ ์ํ ๊ธฐ๊ธฐ์ ์ฃผ๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ฉฐ, ์ ๊ธฐ์ฐจ์๋ ๊ฑฐ์ ์ฌ์ฉ๋์ง ์์ต๋๋ค.
๋์ผ ์์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ: ๊ณผ๊ฑฐ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ์๋์ฐจ์ ์ฃผ๋ก ์ฌ์ฉ๋์์ง๋ง, ํ์ฌ๋ ๊ฑฐ์ ์ฌ์ฉ๋์ง ์์ต๋๋ค.
4) ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ ํ ์ ๊ณ ๋ คํด์ผ ํ ์์
์ฃผํ ๊ฑฐ๋ฆฌ: ๋์ ์๋์ง ๋ฐ๋๋ฅผ ๊ฐ์ง NCM์ด๋ NCA ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๊ฐ ์ ๋ฆฌํฉ๋๋ค.
์ถฉ์ ์๋: ๋น ๋ฅธ ์ถฉ์ ์ ์ํ๋ค๋ฉด, ์ถฉ์ ์ธํ๋ผ๊ฐ ์ ๊ตฌ์ถ๋ ์ง์ญ์์ ์ฃผ๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ข
๋ฅ๋ฅผ ์ ํํด์ผ ํฉ๋๋ค.
์์ ์ฑ: ํ์ฌ ์ํ์ด ๋ฎ์ LFP ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๊ฐ ์ ๋ฆฌํฉ๋๋ค.
๊ฐ๊ฒฉ: LFP ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๊ฐ ๊ฐ์ฅ ์ ๋ ดํ๋ฉฐ, NCM์ด๋ NCA ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ ๊ฐ๊ฒฉ์ด ๋น๊ต์ ๋์ต๋๋ค.
2. ์ ๊ธฐ์ฐจ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์๋ช .
์ ๊ธฐ์ฐจ๋ฅผ ๊ตฌ๋งคํ๋ ค๋ ๋ถ๋ค์ด ๊ฐ์ฅ ๊ถ๊ธํดํ๋ ๋ถ๋ถ ์ค ํ๋๊ฐ ๋ฐ๋ก ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์๋ช ์ผ ๊ฒ์ ๋๋ค. ๋ด์ฐ๊ธฐ๊ด์ฐจ์ ๋ฌ๋ฆฌ ์ ๊ธฐ์ฐจ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ฑ๋ฅ์ด ์ฐจ๋์ ์ฃผํ ๊ฑฐ๋ฆฌ์ ์ง๊ฒฐ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค.
1) ํ๊ท ์๋ช :
์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ ๊ธฐ์ฐจ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ 8~10๋ ๋๋ 16๋ง~20๋งkm ์ ๋ ์ฌ์ฉํ ์ ์๋ค๊ณ ์๋ ค์ ธ ์์ต๋๋ค. ํ์ง๋ง ์ด๋ ์ด์ ์ต๊ด, ์ถฉ์ ๋น๋, ์ฃผ๋ณ ์จ๋ ๋ฑ ๋ค์ํ ์์ธ์ ๋ฐ๋ผ ๋ฌ๋ผ์ง ์ ์์ต๋๋ค.
2) ์๋ช ์ ํ ์์ธ:
์ฆ์ ์์ถฉ ๋ฐ ๋ฐฉ์ : ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ 100%๊น์ง ์์ถฉํ๊ฑฐ๋ 0%๊น์ง ๋ฐฉ์ ์ํค๋ ํ์๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์๋ช ์ ๋จ์ถ์ํฌ ์ ์์ต๋๋ค.
๊ธ์ ์ถฉ์ : ๊ธ์ ์ถฉ์ ์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์คํธ๋ ์ค๋ฅผ ์ฃผ์ด ์๋ช
์ ๋จ์ถ์ํฌ ์ ์์ต๋๋ค.
๊ณ ์จ ๋๋ ์ ์จ ๋
ธ์ถ: ๊ทนํ์ ์จ๋๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ฑ๋ฅ ์ ํ์ ์ฃผ์ ์์ธ์
๋๋ค.
๊น์ ๋ฐฉ์ : ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๊ฐ ์์ ํ ๋ฐฉ์ ๋๋ ๊ฒ์ ๋ฐฉ์งํ๋ ๊ฒ์ด ์ค์ํฉ๋๋ค.
3) ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์๋ช ์ ๋๋ฆฌ๋ ๋ฐฉ๋ฒ
์ ์ ํ ์ถฉ์ : 80%๊น์ง ์ถฉ์ ํ๊ณ , 20% ์ดํ๋ก ๋จ์ด์ง๊ธฐ ์ ์ ์ถฉ์ ํ๋ ๊ฒ์ด ์ข์ต๋๋ค.
์จ๋ ๊ด๋ฆฌ: ์๋ํ๊ณ ๊ทธ๋์ง ๊ณณ์ ์ฐจ๋ฅผ ์ฃผ์ฐจํ๊ณ , ๊ธ๊ฒฉํ ์จ๋ ๋ณํ๋ฅผ ํผํ๋ ๊ฒ์ด ์ข์ต๋๋ค.
์ ์ ์ฃผํ: ๊ธ๊ฐ์, ๊ธ๊ฐ์์ ์์ ํ๊ณ , ์ ์ ์ฃผํ์ ํ๋ ๊ฒ์ด ์ข์ต๋๋ค.
๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ด๋ฆฌ ์์คํ
ํ์ฉ: ๋๋ถ๋ถ์ ์ ๊ธฐ์ฐจ์๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ํ๋ฅผ ๋ชจ๋ํฐ๋งํ๊ณ ๊ด๋ฆฌํ๋ ์์คํ
์ด ํ์ฌ๋์ด ์์ต๋๋ค. ์ด ์์คํ
์ ํ์ฉํ๋ฉด ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์๋ช
์ ์ฐ์ฅํ๋ ๋ฐ ๋์์ด ๋ฉ๋๋ค.
๊ฐ์ฌํฉ๋๋ค.