전고체 배터리 생산에는 일반적으로 더 진보된 신소재가 필요하며, 현재 복합 집전체가 전고체 배터리 응용 분야에 빠르게 도입되고 있습니다.
올해 6월, Sunfu New Technology는 유럽의 반고체 배터리 제조업체와 전략적 협력 계약을 체결했다고 대외적으로 공개했습니다. 해당 고객이 첫 반고체 고안전 배터리 생산 라인을 성공적으로 구축하면, “5GWh 반고체 고안전 배터리 핵심 소재”에 대한 정식 공급 계약을 체결할 예정입니다. 이 핵심 소재는 복합 동박 집전체로 알려져 있습니다.
또한 올해 5월, Jiemei Technology는 자회사 Rouzhen Technology가 한 전고체 배터리 생산업체와 “전략적 협력 프레임워크 계약”을 체결했다고 발표했습니다. 양측은 “고안전 경량 복합 집전체”의 공동 설계 및 개발, 그리고 Rouzhen Technology가 해당 전고체 배터리 생산업체의 요구에 맞춰 “고안전 경량 복합 집전체” 제품을 생산·공급하는 내용의 전략적 협력 계약을 체결했습니다.
현재 전고체 배터리의 산업화가 가속화되고 있습니다. 수많은 완성차 업체와 배터리 생산업체들이 전고체 배터리 탑재 및 양산 일정을 발표했으며, 이는 리튬 배터리 소재 시스템의 반복적 업그레이드에 대한 수요 증가를 견인할 것입니다. 업계 관계자들은 복합 집전체가 새로운 혁신 소재로서 전고체 배터리 응용 분야에서도 중요한 역할을 할 것이라고 지적합니다.
신형 복합 소재
기존 동박 및 알루미늄박과 비교해 신형 복합 집전체는 경량화, 높은 안전성 등의 장점을 제공합니다. 최근 몇 년간 신에너지차(NEV) 및 3C 분야에서의 응용이 빠르게 확대되며 배터리 업계 전반의 주목을 받고 있습니다. 현재 많은 소재 기업들이 복합 집전체를 배치하고 전고체 배터리 분야에서 점차 역량을 강화하고 있습니다.
AMTech 대표는 “복합 집전체는 ‘금속-고분자 소재-금속’의 샌드위치 구조를 가지고 있습니다. 기존 집전체 소재와 비교하여 복합 집전체로 제조된 리튬 배터리는 저비용, 고안전성, 장수명, 고에너지 밀도의 장점이 있습니다”라고 말했습니다. 동사의 복합 집전체 제품은 시장에서 인정을 받아 다수의 국내 주요 배터리 기업들의 중요 공급처가 되었습니다.
Jiayuan Technology에 따르면, 액체 배터리 대비 전고체 배터리가 갖는 고체-고체 계면 접촉 면적이 작고, 계면 임피던스가 크며, 이온 이동 속도가 느리고, 고온 및 부식에 취약하며, 경량화가 불충분한 등의 문제점을 해결하기 위해, 동사는 내고온성, 내식성, 고비표면적 동박, 미세 다공성 동박, 합금 동박 등 신형 음극 집전체 제품의 완전한 기술 매트릭스를 개발하여 전고체 배터리의 다양한 기술 경로 요구를 충족시킵니다.
“고분자, 황화물, 산화물 등 전고체 배터리에는 모두 복합 집전체가 필요합니다.” Enlong Stock은 전고체 배터리 소재 측면에서 증착 공정에 대한 기술력을 활용하여 리튬 금속/복합 집전체 일체형 음극 소재를 개발 중이며, 주요 완성차 기업들과 관련 기술 협력을 진행하고 있으며, 향후 복합 집전체의 응용 분야를 지속적으로 탐색할 것이라고 밝혔습니다.
Nord shares에 따르면, 동사는 전고체 배터리에 적합한 집전체 제품군을 개발했으며, 여기에는 내고온 동박 집전체, 다공성 동박 집전체, 극박 듀얼 기능 동박 집전체, 양면 조면 동박 집전체, 발포 동박 집전체 등이 포함됩니다. Dongfang Electric Heating은 전고체 배터리 집전체 소재에 대한 기술적 배치 및 비축 측면에서 기존 장비와 기술력을 바탕으로 해당 제품을 개발할 수 있다고 밝혔습니다.
또한 Dongwei Technology는 자사의 신에너지 장비로 생산된 복합 집전체 소재가 전고체 배터리에 사용될 수 있다고 밝혔으며, Defu Technology도 현재 반고체/전고체 배터리용 음극 집전체 솔루션(아토마이즈드 동박, 미세 다공성 동박, 니켈 도금 동박 등)을 제공하고 있으며, 이들 제품은 모두 양산 및 공급이 이루어지고 있다고 밝혔습니다.
시장 확대 가속화
신에너지 산업의 기술 발전과 시장 수요 확대, 특히 전고체 배터리 분야의 급속한 발전에 따라, 복합 집전체 생산업체들은 생산 라인 배치를 서두르고 생산 능력을 확대하며 산업화 프로세스를 가속화하고 있습니다. Hu'an Securities는 향후 수요 증가와 함께 전고체 배터리 등의 분야에서 복합 집전체가 검증됨에 따라, 집전체 기업들이 점차 하류 수주를 확보하면서 실적 발표가 가속화될 가능성이 있다고 지적했습니다.
예를 들어, Sanfu New Technology는 올해 전고체 배터리 소재 주문을 확보했습니다. 5월, 동사는 장시성 룽난시에 고안전 건식 전극 배터리 핵심 소재 및 고주파 전자정보 복합 소재 산업화 프로젝트를 건설할 계획이라고 발표했습니다. 총 투자액은 6억 2,000만 위안으로, 정상 가동 시 5GWh 규모의 고안전 건식 전극 배터리 제조를 지원하는 핵심 소재의 연간 생산 능력을 갖추게 됩니다.
China Battery Network는 또한 지난해 9월 AMTech가 쓰촨성 네이장 경제기술개발구 관리위원회와 협정을 체결, 50억 위안을 투자하여 “연간 10억 m² 신형 고안전 복합 집전체 동박/알루미늄박 산업화 프로젝트”를 네이장 경제기술개발구에 건설하기로 했다고 보도했습니다. 이 프로젝트는 향후 약 100GWh의 동력, 에너지 저장, 3C 신에너지 배터리 응용 수요를 충족할 것입니다.
현재 복합 집전체는 시장 확대가 가속화되는 단계에 있으며, 미래 응용 전망은 매우 넓습니다. 업계 전망에 따르면, 2025년 동력, 에너지 저장, 소비자 전자용 리튬 배터리에서 복합 집전체의 침투율은 각각 15%, 30%, 20%에 달하고, 종합 침투율은 18.8%로 예상됩니다. 2030년까지 시장 침투율은 40%까지 치솟을 것으로 보이며, 출하량은 최대 180억 m²에 달할 수 있습니다.
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