추가 적립 안내

급격히 성장하고 있는 글로벌 2차전지 시장의 전반적인 기술 시장의 트렌드와 전망, 대표적인 고효율 중대형 2차전지인 자동차용 Battery와 ESS(Energy Storage System)용 Battery 의 R&D 및 시장 상황, Value Chain별 있어서 주요 업체들의 기술, 제품 및 현황을 살펴봄으로써 현재의 고효율 중대형 2차전지 기술 및 시장동향과 그 전망에 대하여 알아보고자하였다.

또한 근래에 급격히 성장하고 있는 중국의 2차전지 시장과, 고효율 중대형 2차전지 R&D 동향에 대하여 알아보고, 향후 전망에 대하여 살펴보았다. 특히, 대표적인 고효율 중대형 2차전지라고 볼 수 있는 Lithium-ion 계열 2차전지의 소재 및 기술 개발에 대하여 살펴보고, 아직 상용화되지는 않았지만 활발하게 연구되고 있는 차세대 고효율 2차전지의 가능성도 검토해 보았다.

Ⅰ. 고효율 중대형 리튬이차전지 전후방 핵심 밸류체인 시장 동향과 전망 33

1. 글로벌 공급망(GVC) 재편과 핵심광물 시장 동향과 전망 33
1-1. 전략 핵심광물 공급망 확보, 안정화를 위한 대응동향 33
1) GVC 재편의 중심이 된 핵심광물 이슈와 전망 33
(1) 핵심광물의 정의와 종류 33
(2) 주요 핵심광물 수요처와 광물 35
(3) 핵심광물의 공급망 이슈 40
(4) 글로벌 4대 핵심 광물 생산량 및 매장량 43
2) 주요국의 핵심광물 확보전략 45
(1) 미국 45
(2) EU 50
(3) 중국 57
3) 국내 핵심광물 확보전략 67
(1) 국내 핵심 광물 현황 67
(2) 국내 핵심광물 확보 전략 69
4) 글로벌 8대 핵심광물 수급전망(’20∼’50) 78
1-2. 글로벌 이차전지용 핵심 광물 시장과 공급망 동향 79
1) 리튬이온 배터리용 핵심광물 공급망 동향 79
(1) 글로벌 배터리용 핵심광물 공급망 동향 79
(2) 국내 배터리용 핵심광물 공급망 동향 81
2) 6대 핵심광물 시장과 공급망 동향 82
(1) 리튬 82
(2) 니켈 85
(3) 코발트 88
(4) 흑연 90
(5) 희토류 93
(6) 백금족 96

2. 글로벌 전기차(EV) 시장 동향과 전망 99
2-1. 글로벌 전기차 시장 주요 이슈와 전망 99
1) 중국 전기차 기업의 약진과 글로벌 진출 확대 99
2) 부상하는 하이브리드카 시장 동향과 전망 100
(1) 글로벌 하이브리드카 시장동향 100
(2) 국내외 주요 OEM 대응 동향 101
3) IRA가 가져온 공급망(GVC) 재편과 부상하는 북미 전기차 시장 103
(1) 전기차 제조와 배터리, 핵심광물 경쟁 103
(2) 주요 전기차 OEM 북미 투자 동향 104
4) 전기차 가격 경쟁 본격화와 LFP 배터리 부상 105
(1) 테슬라발 전기차 가격경쟁 105
(2) LFP 배터리 부상과 보급형 전기차 확대 107
5) 전기차 충전 규격과 전압 규격 표준 경쟁 108
(1) 북미, 전기차 충전 규격 표준 경쟁 108
(2) 전기차 전압 규격 표준 경쟁 110
2-2. 글로벌 전기차(EV) 시장 동향과 전망 113
1) 글로벌 전기차 시장 동향 113
(1) 글로벌 전기차 시장 동향 113
(2) 글로벌 전기차 보급 실적 추이와 동향 115
(3) 글로벌 오프하이웨이 전기차 시장 전망 115
2) 글로벌 OEM 전기차 전환계획과 성과 119
(1) 글로벌 OEM 전기차 전환계획 119
(2) 글로벌 OEM 전기차 판매 실적 동향 120
(3) 글로벌 OEM 전기차 전환 평가 123
(4) 글로벌 OEM 매출 실적과 수익성 124
3) 글로벌 전기차 시장 전망 126
(1) 글로벌 선도국의 전동화 목표와 전기차 가격 전망 126
(2) 글로벌 전기차 시장 전망 128
(3) 중국 전기차(신에너지차) 시장 동향과 전망 133
2-3. 국내 자동차 및 친환경차 시장 동향과 전망 137
1) 국내 자동차 산업 동향과 전망 137
(1) 2023년 국내 친환경차 시장 동향 137
(2) 2024년 국내 자동차 시장 전망 137
2) 2023년 국내 자동차 및 친환경차 보급 현황 139
(1) 차종별, 연도별, 제작사별 보급현황 139
(2) 2023년 말 기준 자동차등록 통계 세부내용 140
3) 2024년도 전기차 보조금 개편안 148
(1) 개편 방향 148
(2) 차종별(전기승용, 전기승합, 전기화물) 개편안 149
(3) 변경 내용 비교 현황 152

3. 글로벌 에너지저장시스템(ESS) 시장 기술 동향과 전망 154
3-1. 에너지저장시스템(ESS) 개요와 동향 154
1) ESS 정의 및 분류 154
(1) ESS 정의 154
(2) ESS 구성 및 분류 155
(3) ESS 기술별 분류와 특징 158
2) ESS 화재 사고 대응과 안정성 검증 강화 163
(1) 국내 ESS 화제 대응 동향 163
(2) 해외 ESS 화제 대응 동향 164
3) 주요국 ESS 정책 동향 168
(1) 미국 168
(2) 중국 169
(3) 일본 169
(4) 유럽 170
(5) 기타(호주, 인도) 170
3-2. ESS 주요 기술별 개요와 동향 171
1) 계통안전화 ESS 기술 개요와 동향 171
(1) 주파수 조정용 대용량 ESS 171
(2) 피크부하 절감 ESS 173
(3) 에너지 회생용 ESS 177
2) 대용량 ESS 및 신재생에너지 연계 ESS 기술 개요와 동향 179
(1) 액체공기 ESS 179
(2) 이차전지(리튬이온전지·바나듐 레독스 흐름전지) ESS 183
(3) 하이브리드 양수 발전·압축공기 ESS 187
(4) 태양광·풍력 발전 연계 ESS 189
3-3. 글로벌 ESS 시장 동향과 전망 192
1) 국내외 ESS 시장 동향과 전망 192
(1) 글로벌 ESS 시장 동향과 전망 192
(2) 국내 ESS 시장 동향과 전망 197
2) 주요 ESS 시장별 동향과 전망 198
(1) 소형 ESS 시장 동향과 전망 198
(2) 선박용·군수용 ESS 시장 동향과 전망 202

Ⅱ. 고효율, 중대형 리튬이온전지 기술, 시장 동향과 전망 211

1. 이차전지·리튬이온전지 개요와 최근 이슈 211
1-1. 이차전지(Secondary battery) 및 리튬이온전지산업 개요 211
1) 이차전지 개요 211
(1) 이차전지 정의와 종류 211
(2) 이차전지 원리와 구성 212
(3) 이차전지의 활용 213
2) 리튬이온전지 개요 213
(1) 리튬이온전지 특징과 핵심 소재 213
(2) 양극재 소재에 따른 리튬이온전지 분류 217
(3) 셀 형태에 따른 리튬이온전지 분류 219
(4) 이차전지(소형전지, 중·대형 전지, 전기차용 전지) 특성 221
(5) 주요 용도별 차세대 전지 기술 224
3) 이차전지산업 제조 과정과 밸류체인 현황 225
(1) 이차전지 제조과정 225
(2) 이차전지산업 밸류체인 229
(3) 밸류체인별 한·중·미 경쟁력 비교 231
(4) 글로벌 배터리 산업 밸류체인별 유력기업 맵 232
4) 글로벌 이차전지 및 소재 수급 동향과 전망 232
(1) 글로벌 이차전지 및 리튬이온 전지 수급 전망 232
(2) 글로벌 이차전지 소재 및 핵심 광물 시장 전망 235
1-2. 미국 IRA 대응 국내 배터리 기업의 대응동향과 전략 238
1) IRA(Inflation Reduction Act)와 이차전지 공급망 변화 238
(1) IRA(Inflation Reduction Act)와 이차전지 공급망 238
(2) 미국의 전기차 배터리 공급망 현황과 향후 전망 239
2) 국내 기업 IRA 대응 동향 240
(1) 단기 대응 전략-가이던스 활용 240
(2) 중장기 대응 전략- 북미 현지 공장 건설 241
3) 국내 배터리 기업의 대응 동향 241
(1) 북미 생산거점 확대 241
(2) 핵심광물(소재) 중국 의존도 축소 247
(3) 공급망 재편 대비 유럽 진출 확대 251
4) 중국 배터리 소재 기업의 국내 진출 동향 252
(1) 중국기업의 한국 진출 동향 252
(2) IRA의 ‘우려 대상 기관(foreign entity of concern)’ 대응 254
1-3. 국내 이차전지용 핵심 광물과 공급망 전망 256
1) 이차전지용 핵심 광물 수요전망과 공급망 구조 256
(1) 이차전지용 핵심 광물 256
(2) 핵심 광물 공급망 불안과 중국 의존도 심화 258
2) 국내 배터리 핵심소재 공급망 구조, 수급 동향과 전망 260
(1) 국내 배터리 핵심소재 공급망 구조와 다변화 동향 260
(2) 국내 배터리 핵심 소재 수급동향과 전망 262

2. 글로벌 xEV용 배터리 관련 기술, 시장 동향과 전망 264
2-1. 글로벌 xEV용 배터리 시장 이슈와 동향 264
1) 급성장하는 LFP(리튬인산철) 배터리 개요와 시장 전망 264
(1) LFP 배터리 개요 264
(2) LFP 배터리 시장 동향과 전망 266
2) 상용화 단계의 나트륨(소듐)이온전지 개요와 동향 269
(1) 나트륨(소듐)이온전지(Sodium-Ion Battery) 개요 269
(2) 국내외 기술 개발, 상용화 동향 270
3) xEV OEM의 배터리 공급망 확보 및 배터리 개발 전략 271
(1) 배터리？공급망과？핵심 광물 271
(2) OEM 기업의 배터리 공급망 확보 및 차세대 배터리 개발 전략 274
2-2. 국내외 xEV용 배터리 시장 동향과 전망 282
1) 글로벌 xEV용 배터리 시장 동향과 전망 282
(1) 글로벌 xEV용 배터리 시장 동향과 전망 282
(2) 글로벌 xEV용 배터리 기업 점유율 현황 285
(3) 차세대 xEV용 배터리 개발 동향 288
2) 중국의 xEV용 배터리 시장 동향과 전략 290
(1) 중국의 xEX용 배터리 시장 동향 290
(2) 중국 xEX 배터리 관련 정책 동향 292
(3) 중국 xEX 폐배터리 관련 시장 동향 293
3) 국내 이차전지 수출 실적 및 전망 294
(1) 2023년 국내 이차전지 수출 실적 294
(2) 국내외 기업 최근 동향과 대응 전략 295
2-3. xEV용 배터리 4대 부재 기술, 시장 동향과 전망 300
1) 이차전지 4대 핵심 부재 기술개발 방향과 전망 300
(1) 4대 핵심 부재 기술개발 방향 300
(2) 국내외 주요기업 4대 부재 기술개발 동향 300
2) 4대 핵심 부재별 기술, 시장 동향과 전망 301
(1) 양극재 301
(2) 음극재 306
(3) 분리막 310
(4) 전해질(액)과 고체 전해질 315
2-4. LIB(리튬이온배터리) 4대 부재 세계 시장 출하 동향 321
1) LIB 4대 부재의 연간 출하량 추이 321
(1) 양극재 321
(2) 음극재 321
(3) 전해액 321
(4) 세퍼레이터 322
2) 주요 4대 부재의 국가·지역별 출하량, 출하 점유율 322
(1) 양극재 322
(2) 음극재 323
(3) 전해액 324
(4) 세퍼레이터 325
3) LIB 4대 부재 주요 10사의 출하량과 점유율 326
(1) 양극재 326
(2) 음극재 328
(3) 전해액 329
(4) 세퍼레이터 331
4) 주요 4대 부재 상위 5개사 출하량과 출하 점유율 332
(1) 양극재 332
(2) 음극재 333
(3) 전해액 334
(4) 세퍼레이터 334

3. 차세대 이차전지 관련 기술 개발 동향과 전략 336
3-1. 차세대 이차전지 기술 개발 동향과 전망 336
1) 전고체전지(All Solid State Battery) 336
(1) 기술 개요 336
(2) 국내외 기술 개발 동향 336
2) 리튬금속전지(Lithium metal Battery) 339
(1) 기술 개요 339
(2) 국내외 기술 개발 동향 341
3) 리튬황전지(Lithium Sulfur Battery) 341
(1) 기술 개요 341
(2) 국내외 기술 개발 동향 342
3-2. 국내 이차전지용 미래소재 기술 개발 전략 344
1) 이차전지 미래소재 기술 개발의 필요성 344
(1) 이차전지 소재의 역할과 중요성 344
(2) 이차전지 시장 환경 변화와 분야별 주요 이슈 345
2) 이차전지 소재분야 기술 로드맵(2022-2035) 348
(1) 이차전지 분야 총괄 기술 로드맵 348
(2) 이차전지 분야 8대 세부 기술 로드맵 349

Ⅲ. 국내외 EV배터리기반 유망 BaaS(Battery as a Service) 기술, 시장 전망과
정책동향 363

1. EV배터리기반 유망 BaaS(Battery as a Service) 기술, 시장 동향과 전망 363
1-1. EV 폐배터리 회수 및 재활용 기술과 시장전망 363
1) 자원 순환경제(Circular Economy)와 폐배터리 재활용 363
(1) 배터리 순환경제(Circular Economy) 개념 363
(2) EV 폐배터리 활용 유형 364
(3) EV 폐배터리 재활용산업 밸류체인 368
2) 배터리 성능 평가와 재활용 공정 기술 372
(1) 배터리 잔존성능 평가와 분류 및 처리 방법 372
(2) 사용 후 배터리 재활용(Recycle) 기술과 주요 공정 374
3) 전기차 폐배터리 재활용 시장전망 378
(1) 글로벌 EV 폐배터리 발생량과 재활용 시장 전망 378
(2) 중국 EV 폐배터리 발생량과 재활용 시장 전망 383
(3) 유럽 EV 폐배터리 발생량과 재활용 시장 전망 385
(4) 미국 EV 폐배터리 발생량과 재활용 시장 전망 387
4) 국내외 주요국 정책 동향 389
(1) 해외 주요국 정책 동향 389
(2) 국내 주요 정책 동향 391
5) 국내외 주요 기업 대응 동향 398
(1) 주요 자동차 기업 대응 동향 398
(2) 북미 주요기업 대응 동향 398
(3) 중국 주요기업 대응 동향 400
(4) 일본 주요기업 대응 동향 401
(5) 국내 주요기업 대응 동향 402
1-2. EV 배터리 교체(스와핑), 충전, 진단 서비스 409
1) 전기차 배터리 교체(스와핑) 서비스 개요와 동향 409
(1) 개요 409
(2) 전기차 배터리 교체 시장 구조와 과제 410
(3) 중국 배터리 교체 서비스 시장동향과 전망 413
(4) 국내 주요 사업자 동향과 전망 422
2) 전기차 이동식 충전(온디맨드: On-Demand) 서비스 424
(1) 전기차 이동식 충전 서비스 사업 동향 424
(2) 환경부, ‘이동형 전기차 충전기’에 2024년 300억 지원 427
3) 전기차 배터리 진단 및 구독(렌탈, 리스) 서비스 427
1-3. EV 배터리기반 V2G(Vehicle to Grid) 사업 동향과 전망 431
1) 전기차 내 잉여 전력 저장 및 활용 방법 431
(1) 전기차 잉여전력 저장과 활용방안 431
(2) V2G(Vehicle to Grid) 개념과 기능 431
2) 주요국 V2G 기술개발 프로젝트 개요와 동향 433
(1) 일본, e-Mobility Power 프로젝트(2019∼) 433
(2) 중국, 상하이 V2G 시범 프로젝트(2020∼) 434
(3) 독일, BCM(Bidirectional Charging Management) 프로젝트(2020∼) 435
(4) 미국, 전기 스쿨버스 V2G 프로젝트(2021∼2022) 435
(5) 영국, Shift Project(2019∼2024) 437
(6) 호주, 남호주 V2G 양방향 충전 승인 438
(7) 인도, ChargeGrid Flare 프로젝트(2020∼) 439
3) 국내외 V2G 사업화 사례 및 OEM 대응 동향 440
(1) 일본의 V2H(Vehicle to Home) 사례 및 동향 440
(2) 국내외 주요 자동차 OEM 대응 동향 442
4) 국내외 EV기반 가상발전소(VPP) 사업화 사례와 동향 443
(1) VPP 개요와 EV기반 VPP 443
(2) EV기반 VPP 사업화 사례와 동향 445

2. 국내 이차전지 산업 관련 정책 동향과 추진 전략 447
2-1. 이차전지 전주기 산업경쟁력 강화 방안 447
1) 추진 배경 447
2) 추진 전략 449
3) 이차전지 전주기 산업경쟁력 강화 방안 450
(1) 핵심 광물 공급망 안정화 450
(2) 핵심소재 및 배터리 셀 제조 경쟁력 강화 452
(3) 사용 후 배터리 산업생태계 활성화 454
(4) 이차전지 산업 생태계 조성 462
4) 추진전략별 추진 일정 469
(1) 핵심광물 공급망 안정화 469
(2) 핵심소재 및 배터리 셀 제조 경쟁력 강화 469
(3) 사용 후 배터리 산업생태계 활성화 470
(4) 이차전지 산업생태계 조성 471
2-2. 차세대 전지 초격차 R&D전략 472
1) 추진 배경 472
(1) 사물배터리(BoT: Battery of Things) 시대 본격 도래 472
(2) 2050 탄소중립 솔루션으로서의 핵심기술 472
(3) 경제 블록화/기술 무기화 기조에 대응 473
2) 기술개발 현황 분석(R&D투자, 논문/특허, 산업동향) 475
(1) 정부 R&D 분석 475
(2) 기술/산업 동향 476
3) 과제와 대응방향 478
(1) 중ㆍ장기적 기초원천 연구개발 투자를 통한 미래 시장 선제적 대응 478
(2) 차세대 기술 선점을 위한 한계(효율성, 안전·내구성) 돌파형 R&D 추진 478
(3) 민간 수요 중심, 핵심난제 발굴 및 해결을 위한 R&D 팀플레이 강화 478
4) 비전ㆍ목표 및 추진 전략 480
5) 차세대 전지 27대 핵심기술 개발 481
(1) 이차전지 481
(2) 수소연료전지 484
(3) 동위원소전지 487
6) 추진 전략 및 향후 계획 490
(1) [R&D] 원천기술 확보 및 기술혁신 기반 R&D 추진 490
(2) [인력 양성] 기술ㆍ산업 선도형 인재 양성 490
(3) (생태계) 협력ㆍ개방형 생태계 구축 491
2-3. 국내 첨단산업 글로벌 강국 도약 위한 핵심광물 확보전략 492
1) 추진 배경 492
2) 비전 및 전략 493
3) 핵심광물 확보전략 494
(1) 핵심광물 수급지도(Map) 개발 494
(2) 조기경보시스템 구축 494
(3) 자원협력 강화 495
(4) 국내·외 자원개발 활성화 495
(5) 재자원화 기반조성 497
(6) 비축 확대 498
(7) 법·제도 정비 499
(8) 인력양성 및 기술개발 499
2-4. 에너지스토리지(ESS) 산업 발전전략 500
1) 추진 배경 500
2) 비전 및 추진 전략 501
3) 세부추진 과제별 전략 502
(1) 장기 스토리지믹스 최적화 502
(2) 시장 참여 활성화 및 보급 확대 505
(3) 시장선점을 위한 핵심 ESS 기술개발 509
(4) 산업기반 조성 및 글로벌 시장 진출 513
(5) 안전관리 체계 강화 516
4) 추진전략별 추진 일정 519

Ⅳ. 이차전지 관련 특허, 전략기술 로드맵, 연구테마 523

1. 이차전지 관련 특허 동향 및 중견기업형 기술개발 로드맵 523
1-1. 이차전지 기술 관련 유망 특허 동향 523
1) 차세대 바나듐 배터리 특허동향 523
(1) 연도별 출원동향 523
(2) 국가별 내·외국인 출원현황 524
(3) 주요 출원인 분석 525
2) 폐배터리 재활용(Recycle) 특허동향 526
(1) 연도별 출원동향 526
(2) 국가별 내·외국인 출원현황 527
(3) 주요 출원인 분석 528
3) 전기자동차용 폐배터리 재사용(Reuse) 특허동향 529
(1) 연도별 출원동향 529
(2) 국가별 내·외국인 출원현황 530
(3) 주요 출원인 분석 531
1-2. 이차전지 관련 중견기업형 기술개발 로드맵 532
1) 차세대 바나듐 배터리 중소기업형 기술개발 로드맵 532
(1) 핵심 요소기술 532
(2) 기술로드맵 532
(3) 핵심 요소기술 연구목표 533
2) 폐배터리 재활용(Recycle) 중소기업형 기술개발 로드맵 534
(1) 핵심 요소기술 534
(2) 기술로드맵 534
(3) 핵심 요소기술 연구목표 535
3) 전기자동차용 폐배터리 재사용(Reuse) 중소기업형 기술개발 로드맵 536
(1) 핵심 요소기술 536
(2) 기술로드맵 536
(3) 핵심 요소기술 연구목표 537

2. 이차전지 관련 유망 기술 개발 연구테마 538
2-1. 2024년 신규 추진 연구테마 538
1) (총괄) 급속충전이 가능한 고에너지밀도 리튬이온전지 구현을 위한 실리콘 고함량
음극 전해액 및 셀 기술 개발 총괄 지원 538
2) (1세부) 급속충전이 가능한 고에너지밀도 리튬이온전지용 고용량 고효율 실리콘 음극
소재 개발 540
3) (2세부) 실리콘 고함량 음극극판의 고접착력 및 고전도성 기능 강화를 위한 박막
코팅 집전체 및 수계 바인더 기술 개발 542
4) (3세부) 실리콘 고함량 고에너지밀도 리튬이온전지용 급속충전 전해액 개발 544
5) (4세부) 고함량 실리콘 기반 전기차용 고에너지밀도/급속충전 리튬이온전지 셀 구현
기술 개발 546
6) (총괄) 공급망 안정형 160Wh/kg급 나트륨이온배터리 구현을 위한 양극 음극 전해질
분리막 및 셀 기술개발 총괄 지원 548
7) (1세부) 나트륨이온배터리용 저가격/고용량 층상계 양극 소재 개발 550
8) (2세부) 나트륨이온배터리용 고용량/고효율 음극 소재 개발 552
9) (3세부) 나트륨이온배터리용 고신뢰성 전해질 개발 554
10) (4세부) 나트륨이온배터리용 폴리올레핀계 세라믹 코팅 분리막 개발 556
11) (5세부) 공급망 안정형 160Wh/kg급 나트륨이온배터리 셀 개발 558
12) 리튬이차전지용 전기화학 구동안정성을 갖는 양극 전극 소재의 개발 560
13) 저탄소 건식공정용 고에너지밀도 리튬이차전지 전극소재 565
14) 폐전지 직접 재생기술 기반 전기차용 단결정 양극 소재 568
15) 120Wh/kg급 고성능 차세대 수계아연전지 원천기술개발 570
16) 220Wh/kg급 나트륨이온전지 고성능 핵심 소재 및 셀 기술 개발 573
17) (총괄) 열 최적화 기반 전기차 고안전 배터리 시스템 핵심기술개발 및 실증 576
18) (1세부) 급속충전 열관리시스템 능동제어 다면 냉각 기술개발 577
19) (2세부) 직접냉각 기술적용 80kWh 이상급 대용량 배터리 열관리 기술개발 578
20) (3세부) 열전이 방지 기술 적용 구조개선 배터리 시스템 기술개발 580
21) (4세부) 배터리팩 시스템 안전성 검증을 위한 신뢰성 검증 및 실차적용 실증 582
2-2. 2024년 계속 연구테마(2023년 신규과제) 584
1) (총괄) 200Wh/kg 이상의 고성능 리튬인산철전지 구현을 위한 친환경 양극소재,
전해액 및 셀 제조기술 개발 584
2) (1세부) 고성능 리튬인산철 양극 복합재 대량 제조기술 개발 585
3) (2세부) 고성능 리튬인산철전지 후막전극용 고함침성 전해액 제조기술 개발 586
4) (3세부) 후막전극 기반의 200Wh/kg 이상의 고에너지밀도 리튬인산철전지 셀
제조기술 개발 588
5) (총괄) 황화물계 전고체 전지용 공정 소재 기술 개발 589
6) (1세부) 황화물계 전고체 전지용 고강도, 내부식, 경량형 집전체 소재 기술 개발 590
7) (2세부) 황화물계 전고체 전지용 부반응이 작은 고순도/고결정성 비철계 탄소나노튜브
도전재 및 분산체 기술 개발 592
8) (3세부) 고체전해질 제작 및 극판 공정 조건에 적합한 고결착성 바인더 개발 594
9) (총괄) High-Ni계 이차전지 양극재 제조를 위한 리튬 고내식성 내화세라믹 소재
및 부품기술 개발 596
10) (1세부) 나노기술을 적용한 리튬 고내식성 내화세라믹 원료 제조기술 개발 598
11) (2세부) High-Ni계 이차전지 양극재 제조효율 향상을 위한 리튬 고내식성
내화세라믹 부품 제조기술 개발 600
12) (3세부) 양극재 제조공정 부산물(폐 반응용기) 활용 고순도(〉99.5%급) 리튬화합
물 소재 제조 및 잔사 재자원화 기술개발 602
13) 전기자동차 급속충전 전지용 초박형 복합 리튬금속 기반 고용량 음극 개발 604
14) 고안전성/저비용 고에너지밀도 이차전지 원천기술 개발 605
15) 분자접합 적용 이차전지 파우치용 금속/수지 복합시트 개발 609
16) 미래 모빌리티용 고온(200℃ 이상) 고분자막 연료전지 소재 개발 613
17) 전기자동차 급속충전 전지용 초박형 복합 리튬금속 기반 고용량 음극 개발 617
18) (총괄) 차량용 균일한 열관리 접착제 및 Cell to Pack 배터리시스템 최적화 및 검증
기술 개발 618
19) (1세부) CTP 배터리용 고강도 저비중 열관리 접착제 개발 620
20) (2세부) 7 W/m·K 이상의 열관리 접착제 소재를 적용한 CTP 배터리시스템
최적화 및 검증기술 개발 622
21) 전기차용 폐배터리 재사용 산업화 기반구축 624
2-3. 2024년 계속 연구테마(2022년 신규과제) 626
1) (총괄) 이차전지 핵심부품용 희소금속의 순환자원화 및 응용기술 개발 626
2) (1세부) 유기산 사용 친환경 침출공정 개발 및 폐수 무방류 공정개발을 통한
이차전지용 소재 연간 1,000톤급 제조 공정 기술 개발 628
3) (2세부) 이차전지 스크랩 블랙파우더로부터 친환경 신공법을 활용한 순도 99% 이상
리튬계 양극재 원료 2kg/batch급 제조기술 개발 630
4) (3세부) 100% 재활용 희소금속을 활용한 방전용량 180mAh/g 이상의 고용량 리튬
이차전지 양극재 제조기술개발 632
5) (총괄) 폐탄소자원 기반 이차전지용 음극소재 제조기술 개발 634
6) (1세부) 폐탄소자원 기반 이차전지 음극재용 고순도 인조흑연 제조기술 개발 635
7) (2세부) 폐탄소자원 기반 인조흑연을 이용한 고용량 이차전지 전극 제조기술 개발 637
8) 고용량 이차전지용 실리콘/그래핀 복합음극재 개발 638
9) 급속 충전용 리튬이온기반 전지의 기능성 탄소계 박막 복합 분리막 소재 개발 639
10) (2-6세부) 이차전지 분리막 코팅용 나노급 산화알루미늄 화학조성 표준물질 개발 641
11) (2-7세부) 이차전지 전극용 SWCNT 도전재 분산액 표준물질 개발 및 보급 642

머 리 말

화석연료 대체, 에너지절약 촉진 및 환경보존을 위하여 세계 각국은 효율적으로 에너지를 저장하고 활용하기 위해 전기자동차, 스마트그리드 등의 기술개발에 매진하고 있으며, 각국 정부는 태양광, 풍력 등 재생에너지의 보급을 확대하려는 정책을 시행하고 있다.

에너지원의 다변화와 함께 청정에너지를 이용한 분산전력 시스템을 적극적으로 도입하고 있으며, 지속적인 고품질 전력에 대한 요구가 증대되고 있는 전력산업의 현 상황과 차세대 그린카의 기술개발과 도입이 필수적인 완성차업체의 상황에서 고효율 중대형 2차전지의 개발은 피할 수 없는 당면과제일 것이다.

xEVs에 있어서 구동시의 전력공급, 제동시의 에너지회수와 저장을 주행상태에 맞추어 순간적으로 행하는 2차전지의 활용은 에너지의 고효율이용에 불가결한 요소이고, 풍력발전이나 태양광 발전과 같은 재생에너지의 출력안정화와 심야/공휴일 등의 경부하(輕負荷)시에 이산화탄소 배출량이 적은 전력에너지를 저장하여 두었다가 중부하(重負荷) 시간대에 효율적인 계통연계 운전을 가능케 하는 MWe급 ESS의 도입은 더 이상 늦출 수가 없는 현실이다.

2차전지 산업은 기존의 IT산업 외에, 자동차산업, 산업용기계, 부품소재산업, 전력저장장치 등 다양한 산업적 관점에서 높은 성장 가능성을 보이고 있으며, 우리나라는 비교적 높은 산업 경쟁력을 가지고 있어, 새로운 성장 동력으로서의 기대를 받고 있지만 여전히 주요 핵심부품 소재의 국산화율 제고가 필요한 실정이다.

이에, 급격히 성장하고 있는 글로벌 2차전지 시장의 전반적인 기술 시장의 트렌드와 전망, 대표적인 고효율 중대형 2차전지인 자동차용 Battery와 ESS(Energy Storage System)용 Battery 의 R&D 및 시장 상황, Value Chain별 있어서 주요 업체들의 기술, 제품 및 현황을 살펴봄으로써 현재의 고효율 중대형 2차전지 기술 및 시장동향과 그 전망에 대하여 알아보고자하였다.

또한 근래에 급격히 성장하고 있는 중국의 2차전지 시장과, 고효율 중대형 2차전지 R&D 동향에 대하여 알아보고, 향후 전망에 대하여 살펴보았다.

특히, 대표적인 고효율 중대형 2차전지라고 볼 수 있는 Lithium-ion 계열 2차전지의 소재 및 기술 개발에 대하여 살펴보고, 아직 상용화되지는 않았지만 활발하게 연구되고 있는 차세대 고효율 2차전지의 가능성도 검토해 보았다.

모쪼록, 본서가 향후 다양하게 확대될 배터리 비즈니스를 준비하는 모든 분께 조금이나마 도움이 되길 기대해 본다.

2024년 03월 25일
CHO Alliance