美 SES, 리튬메탈배터리 상용화 속도…UAM 시장 진출 공식화

▲치차오 후 SES 대표가 13일 제3회 ‘배터리월드 2023’ 행사에서 프리즘형 셀을 공개하고 있다. (사진제공=솔리드에너지시스템(SES))

미국 리튬메탈 배터리 업체 솔리드에너지시스템(SES)이 세계 최초로 완성차 업체와 함께 리튬메탈 배터리 ‘B샘플’(2차 시제품) 양산을 위한 공동 개발에 나선다. 2025년 리튬메탈 배터리 상용화에 속도를 내는 한편, 도심항공교통(UAM) 시장 진출을 예고했다.

SES는 13일 온라인으로 진행된 ‘제3회 배터리 월드’에서 글로벌 완성차 업체와 전기차용 리튬메탈 배터리 B샘플 공동개발협약(JDA)을 맺었다고 밝혔다.

치차오 후 SES 대표는 “고객사를 밝힐 수는 없지만 OEM(완성차) 3곳 중 1곳과 JDA를 체결했고, 곧 두 번째 계약을 체결할 예정”이라며 “2025년에 초기 상용화를 예상한다”고 말했다.

앞서 SES는 2021년 리튬메탈 배터리 A샘플(1차 시제품)을 발표하고 현대차, 제너럴모터스(GM), 혼다와 JDA를 체결한 바 있다.

후 대표는 “안전성을 크게 개선한 게 A샘플에서 B샘플로 전환할 수 있었던 이유”라며 “니켈 함량이 높은 양극재와 새로운 코팅 방법 등을 통해 셀 안정성을 높였고 전해질, 공정 과정에서도 여러 개선 작업을 진행했다”고 설명했다.

이날 SES가 발표한 셀 테스트 결과에 따르면 100Ah(암페어아워) 셀은 영하 30도에서 80%의 용량이 유지되는 등 추운 환경에서도 우수한 성능을 보였고, 외부 기관에서 시행한 과충전, 못 통과, 외부 단락, 열 안정성 테스트를 통과했다. 소형 4Ah부터 50Ah, 100Ah 셀까지 일관된 성능이 유지됐다.

후 대표는 “다양한 유형의 데이터를 수집해 인공지능(AI) 기반의 안전성 소프트웨어 ‘아바타’를 학습시킴으로써 지난해 60%에 불과했던 대형 리튬메탈 셀 상태 모니터링의 예측 정확도가 올해 92%까지 향상됐다”고 강조했다.

SES는 새로 개발한 폼팩터(형태)인 ‘프리즘형’ 셀도 공개했다. 에너지 밀도는 파우치형과 동일하지만 안전성은 프리즘형이 더 높다.

후 대표는 “파우치형을 대체하는 것이 아니라 고객사의 선택의 폭을 넓혀주는 것”이라며 “향후 라인을 전환해 파우치형과 프리즘형을 모두 생산할 계획”이라고 설명했다.

아울러 UAM 시장 진출도 공식화했다. 리튬메탈 배터리는 모든 배터리 화학물질 중 에너지 밀도가 가장 높아 중량 문제에서 비교적 자유롭다.

대부분의 배터리 제조사들이 육상용 전기차에 집중하는 만큼 SES가 최초의 상용 리튬메탈 배터리를 출시해 UAM 시장의 ‘게임 체인저’가 되겠다는 포부다.

후 대표는 “리튬메탈의 중량당 에너지 밀도는 모든 배터리 화학 물질 중에서 가장 높아 UAM과 완벽한 조합을 이룬다”며 “서울과 가까운 곳에 UAM 셀, 모듈, 팩 제조를 담당하는 생산 시설을 준비하고 있다”고 강조했다.