리튬이온배터리에 비해 저렴하고 안전한 나트륨이온배터리가 차세대 제품으로 급부상하고 있다. 단점으로 지적돼온 성능이 획기적으로 향상된 데다 중국 최대 전기차·배터리 업체들이 이 배터리를 사용하기로 하면서다. 국내 배터리업계도 나트륨이온배터리를 기반으로 한 기술 개발에 들어갔다.
블룸버그통신은 26일(현지시간) “거대 배터리 기업들이 새로운 나트륨 기반 기술에 투자하기 시작했다”며 “에너지 전환에 또 다른 지각변동이 일어날 수 있다는 신호”라고 전했다. 나트륨이온배터리는 나트륨이온의 산화·환원 반응을 이용하는 전지다. 나트륨 매장량은 리튬의 440배지만 가격은 80분의 1 수준으로, 리튬보다 채굴과 정제가 쉽고 저렴하다. 세계 최대 배터리 제조회사 중국 CATL은 나트륨이온배터리를 이용할 경우 전기차 배터리 비용을 대당 5500~9200달러 수준으로 절감할 수 있다고 전망했다. 나트륨이온배터리는 화재 위험성도 낮다.
그동안 나트륨이온배터리는 에너지 밀도가 낮아 전기차에 활용하지 못했다. 에너지 밀도보다 가격이 중요한 에너지저장장치(ESS) 시장에서만 리튬이온배터리의 대체재로 주목받았다. 그러나 최근 스웨덴 배터리 업체 노스볼트가 나트륨이온배터리 에너지 밀도를 ㎏당 160Wh까지 끌어올리면서 판이 바뀌는 분위기다. 이는 ESS에 사용되는 리튬이온배터리의 에너지 밀도(㎏당 180Wh)에 근접한 수치다. 다만 전기차에 쓰이는 배터리의 에너지 밀도(㎏당 250~300Wh)에는 못 미친다.
중국 전기차·배터리 제조사들은 그럼에도 나트륨이온배터리의 장점에 더 주목하며 적극 활용하겠다는 계획이다. 세계 선두권 전기차·배터리 업체 중국 BYD는 최근 중국 소형차 제조사 화이하이홀딩그룹과 100억위안(약 1조8200억원)에 달하는 나트륨이온배터리 사업 계약을 체결했다. 두 회사는 장쑤성 쉬저우시에 공장을 설립해 연간 30GWh 규모의 나트륨이온배터리를 생산할 계획이다. CATL은 올해부터 일부 차량에 나트륨 기반 배터리를 사용하고 있다.
나트륨이온배터리가 리튬이온배터리를 대체할 것이라는 전망도 나온다. 에너지 전문 전망기관인 블룸버그NEF는 나트륨이 2035년까지 리튬 수요 약 27만2000t을 감소시킬 수 있다고 내다봤다.
김인엽 기자 inside@hankyung.com
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