내몽골 젠헝 아오넝, 720V 고전압 고체 상태 나트륨염 배터리 대량 생산 공식 돌입… 세계 최대 생산기지 구축 목표

SMM 7월 14일 뉴스:
2025년 7월, 네이멍구 젠헝 아오넝 기술 유한공사는 달라터치 경제 개발구에서 착공식을 개최하여 기술적으로 진보된 720V 고전압 고체 나트륨염 배터리의 공식 양산을 발표했습니다. 이로써 중국은 미국과 유럽에 이어 세계에서 세 번째로 나트륨염 배터리의 상업적 양산을 달성한 국가가 되었으며, 젠헝 아오넝은 장래에 세계 최대이자 가장 자동화된 고체 나트륨염 배터리 생산 기지로 자리매김하게 되었습니다.

기술적 돌파: 실험실에서 산업화까지
젠헝 아오넝의 나트륨염 배터리 기술은 중국과학원 상하이 세라믹 연구소의 장기적인 연구 개발 노력에서 비롯되었습니다. 2014년 상하이 아오넝 리라 에너지 기술 유한공사는 해당 연구소와 협력하여 나트륨-니켈 배터리의 산업화를 시작했으며, 고체 세라믹 전해질 기술을 채택하여 고안전성, 고에너지 밀도의 720V 고전압 나트륨염 배터리를 성공적으로 개발했습니다. 이 기술은 2017년 파일럿 규모 및 중간 규모 시험을 완료했으며, 2023년 8월 네이멍구 달라터치에 공식 입주하여 대규모 양산 단계에 들어섰습니다.

기존 액체 전해질 배터리와 비교하여 고체 나트륨염 배터리는 내고온성, 긴 사이클 수명, 높은 안전성 등의 장점을 제공하여 대규모 에너지 저장, 전력망 피크 조절 및 재생 에너지 연계에 특히 적합합니다.

3단계 계획: 35억 위안 투자, 3GWh 생산 능력, 60억 위안 연간 생산액
젠헝 아오넝 프로젝트의 총 투자액은 35억 위안으로 3단계로 나뉘어 최종적으로 연간 3GWh의 생산 능력을 갖추게 됩니다:

1단계 (2024-2025): 5억 위안을 투자하여 시스템 통합 및 조립 생산 라인을 구축하며, 연간 300MWh의 생산 능력과 예상 연간 생산액 10억 위안;

2단계 (2025-2026): 12억 위안을 투자하여 세라믹 배터리 셀 및 전 산업 체인 생산으로 확장하며, 연간 생산 능력을 1.5GWh로, 누적 연간 생산액을 30억 위안으로 증가;

3단계 (2026-2027): 18억 위안을 투자하여 전해질, 배터리 셀부터 ESS 발전소까지 전 산업 체인을 구축하며, 총 생산 능력 3GWh, 연간 생산액 60억 위안, 예상 연간 이익 및 세금 7억 8천만 위안.

프로젝트가 전면 가동되면 젠헝 아오넝은 글로벌 고체 나트륨염 배터리 분야의 선도 기업이 되어 네이멍구 지역 공급망 발전을 촉진하고, 오르도스시가 “발전-그리드-부하-저장 통합” 신형 전력 시스템 시범 구역을 구축하는 데 기여할 것입니다.

신에너지 혁명의 동력화 및 네이멍구의 녹색 전환 촉진
중국의 중요한 에너지 기지인 내몽골은 최근 몇 년간 청정 에너지로의 전환을 가속화해 왔습니다. 젠헝 아오넝의 설립은 자치구의 고급 에너지 저장 배터리 제조 분야의 공백을 메웠을 뿐만 아니라, 풍력·태양광 발전과 에너지 저장의 조화로운 발전을 촉진하여 전력망 안정성을 향상시켰습니다.

다라터치 경제개발구 관리위원회 관계자는 “이 프로젝트는 자치구의 ‘듀얼 카본’ 전략을 뒷받침하는 중요한 기반이며, 앞으로 더 많은 신에너지 산업 사슬 기업을 유치하여 산업 클러스터 효과를 형성할 것입니다.”라고 말했습니다.

전 세계 에너지 저장 시장의 폭발적인 성장과 함께, 나트륨염 배터리는 풍부한 자원과 비용 통제 가능성이라는 장점으로 차세대 에너지 저장 기술의 중요한 방향으로 주목받고 있습니다. 젠헝 아오넝의 양산 돌파는 중국의 글로벌 에너지 저장 산업에서의 발언권을 강화할 뿐만 아니라, 세계 에너지 전환을 위한 새로운 ‘중국식 해법’을 제시합니다.

SMM 해석:

젠헝 아오넝의 양산은 중국이 기술 연구개발, 파일럿 시험, 양산에 이르는 전 과정에서 미국·유럽과 동등한 수준의 역량을 갖추었음을 의미합니다. 현재 젠헝 아오넝을 포함해 전 세계적으로 고체 나트륨염 배터리 프로젝트를 진행 중인 기업은 5곳입니다. 그러나 상업적 성공을 위해서는 3GWh 규모 생산을 통해 원가를 0.4위안/Wh 이하로 낮추어야 합니다.

다음은 전 세계 각국의 고체 나트륨염 배터리 프로젝트 진행 상황입니다.

1. 미국 제너럴 일렉트릭(GE)

기술 경로: 나트륨-염화니켈(Na-NiCl₂) 시스템을 채택한 고온형 고체 나트륨염 배터리(작동 온도 250~350℃)로, 전해질로 베타-알루미나 세라믹을 사용합니다.

상업화 진행 상황: Durathon 배터리: 2010년대 초 GE가 출시했으며, 주로 산업용 에너지 저장 및 통신 기지국 백업 전원으로 사용되었습니다. 2015년 이후 상업화에서 점차 철수하고 기술 라이선스(예: 남아프리카공화국 Blue Horizon에 라이선스 제공)로 전환했습니다.

현재 상태: GE의 현재 초점은 플로우 배터리와 수소 에너지로 옮겨갔지만, 고온 나트륨염 배터리 특허를 보유하고 있으며 향후 협력을 통해 재개할 가능성이 있습니다.

특징: 긴 사이클 수명(10,000회 이상), 극한 온도에 강하지만, 고온 시스템은 유지를 위해 추가 에너지 소비가 필요해 소비자 시장 응용이 제한됩니다.

2. 이탈리아 FZ SoNick

기술 로드맵: 나트륨-염화철(Na-FeCl₂) 중온형 고체 배터리(작동 온도 150~200℃)로, 나트륨 초이온 전도체(NASICON)를 전해질로 사용합니다.

상업화 진행 상황: 2018년 스위스 Leclanché와 협력해 유럽 가정용 에너지 저장 및 마이크로그리드 프로젝트(예: 이탈리아 시칠리아의 PV+ESS 통합 시범 사업)에 사용하기 위해 양산을 시작했습니다. 2023년에는 에너지 밀도를 150Wh/kg(LFP 배터리 수준에 근접)까지 높이고 비용을 100달러/kWh 이하로 낮춘 업그레이드 모듈형 배터리 팩을 출시했습니다.

특징: 매우 높은 안전성(완전 불연성), 분산형 에너지 저장에 적합하지만, 에너지 밀도는 주류 리튬 배터리보다 낮습니다.

3. 일본 도요타

기술 로드맵: 황화물계 고체 나트륨염 배터리(상온 작동).

상업화 진행 상황: 2022년 시험 양산을 시작했으며, 세계 최초의 황화물계 고체 나트륨 배터리 파일럿 라인을 구축해 연간 약 100MWh 규모로 생산하며, 하이브리드 차량(차세대 프리우스 모델 등)과 에너지 저장 기지국에 우선 공급할 예정입니다. 2024년에는 확장을 계획하고 있으며, 파나소닉과 합작 공장이 가동되면 2027년까지 비용을 80달러/kWh로 낮추는 것을 목표로 합니다(리튬 배터리 대비 30% 저렴).

핵심 장점: 가열 시스템 없이 상온에서 작동 가능해 가전제품 및 자동차 응용에 적합하며, 황화물 전해질의 이온 전도도는 10⁻³ S/cm(액체 전해질에 근접)입니다.

과제: 공기에 민감해 패키징 비용이 증가하며, 사이클 수명을 현재 2,000회에서 5,000회 이상으로 개선해야 합니다.

4. 미국 퀀텀스케이프(QuantumScape)

기술 로드맵: 산화물계 고체 나트륨염 배터리(나트륨 금속 음극 결합).

상업화 진행 상황: 2023년 샘플 공급: 폭스바겐에 차량용 고체 나트륨 배터리 첫 배치를 공급했으며, 에너지 밀도는 350Wh/kg(현재 리튬 배터리 대비 20% 향상)으로 ID. 시리즈 전기차 모델에서 테스트 중입니다. 2025년 양산 예정: 캘리포니아 공장 가동을 시작하며, 연간 2GWh 규모로 고급 전기차 시장을 목표로 합니다.

핵심 장점: 12분 급속 충전(0-80%) 지원; 덴드라이트가 형성되지 않아 안전성이 우수합니다.

과제: 산화물 전해질의 높은 취성으로 양산 수율이 65%에 불과하며, 비용이 150달러/kWh로 높아 규모의 경제를 통한 가격 인하가 필요합니다.