소듐이온배터리(SIBs) : 상용화 상황

LIB 보다 저렴한 배터리인 소듐이온배터리(SIB)

SIBs 글로벌 선두는 중국

안녕하세요! WAB입니다.
오늘은 소듐이온배터리(Sodium-ion Batteries; SIBs)에 관해서 살펴보겠습니다.
소듐이온배터리는 LIB보다 개발 역사가 오래되었으나, 에너지 밀도가 낮다는 이유로 상용화에 부정적이었습니다. 그러나 3년 전부터 중국의 중국과학원을 중심으로 재료 개선, 배터리 시스템 혁신 등의 기술 개발을 진행하여 '23년 전기 자전거, 오토바이 등에 최초 상용화되었고, '24년 1월에는 ESS, 소형 전기 자동차에 최초 상용화 및 판매가 시작되었습니다.
아직까지 낮은 에너지 밀도 (~160 Wh/Kg)의 문제로 응용 분야 확대가 더딜 수 있으나, 저/고온 특성 우수, 우수한 안전성, 급속 충전, 낮은 자가 방전이 리튬이온배터리 대비 우수한 특징이 있습니다.
한국도 LFP 배터리에서 느낀 경험을 바탕으로 중국보다는 늦었지만, 아직 기술개발이 초기단계이기 때문에 기술개발 가속화를 하여 하루빨리 기술적 차이를 극복해야 한다고 봅니다.

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업계에서 보는 소듐이온배터리의 상용화 시기는?

소듐이온배터리는 LIB와 달리 소듐이온 함량을 높여 니켈, 리튬, 코발트를 사용하지 않는 것이 특징입니다. 최근 리튬이온 배터리 성장과 맞물려 핵심 소재들의 수요 급증 및 가격 폭등으로 인해 새로운 대안으로 주목받기 시작했습니다.
또한, 소듐이온은 매장량이 풍부해 채굴이 쉬워 상대적으로 비용이 저렴하고 가용성 및 안정성이 높다는 장점이 있습니다.
아직까지는 리튬이온배터리 대비 에너지 밀도가 낮아 전기차에 적합하지 않다는 견해가 다수를 이루고 있지만 향후 성능 개선을 통해 리튬 수요를 따라잡을 수 있다고 보고 있습니다. 이에 따라 '26년부터는 상당 부분 상용화가 진전될 것입니다.

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중국 정부의 대처는?

중국이 정부를 필두로 소듐이온배터리 시장 선점에 속도를 내고 있습니다. 중국 당국이 정책을 마련하고 기업이 기술을 개발하는 등 손발을 맞춰 상용화에 나서고 있습니다.
업계에 따르면 중국 공업정보화부와 중관춘 에너지 저장 산업 기술 연맹(CNESA)이 지난달 개최한 '제2회 소듐이온배터리 산업체인·표준개발 포럼'에서 평가에 통과한 17곳의 소듐이온배터리 기업 명단을 발표했습니다.

• 펑후이 에너지(鹏辉能源)
• 화양 주식(华阳股份) 자회사 '화나신넝(华钠芯能)'
• 비야디(BYD) 자회사 '포디 배터리(弗迪电池)'
• 파이넝 과학기술(派能科技) 자회사 '중싱 파이넝(中兴派能)'
• SVOLT(蜂巢能源) 등이 명단에 이름을 올렸습니다.

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중국 소듐이온배터리 기준을 통과한 17개 기업

17곳의 소듐이온배터리 기업 명단 : 

1. 中科海钠科技有限责任公司 (HiNa Battery Technology Co., Ltd)
2. 湖南德赛电池有限公司 (HUNAN DESAY BATTERY CO., LTD.)
3. 江苏中兴派能电池有限公司 (Jiangsu Zhongxing Paineng Battery)
4. 湖南立方新能源科技有限责任公司 (Hunan Lifun Technology)
5. 上海汉行科技有限公司 (Shanghai Hanxing Technology)
6. 山西华钠芯能科技有限责任公司 (Shanxi Huana Xinneng Technology)
7. 中国科学院大连化学物理研究所 (Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, DICP)
8. 江苏海四达电源有限公司 (Jiangsu Highstar Battery Manufacturing Co., Ltd)
9. 弗迪电池有限公司 (FinDreams Battery Co., Ltd.)
10. 广州鹏辉能源科技股份有限公司 (Guangzhou Great Power Energy & Technology Co., Ltd.)
11. 江苏海基新能源股份有限公司 (Higee)
12. 星恒电源股份有限公司 (Phylion Battery Co., Ltd.)
13. 江苏传艺钠电科技有限公司 (Jiangsu Transimage Technology Co., Ltd.)
14. 江西嘉盛新能源有限公司 (Jiangxi Jiasheng New Energy)
15. 深圳盘古钠祥新能源有限责任公司 (Paragonage)
16. 常德昆宇新能源科技有限公司 (Changde Kunyu New Energy)
17. 蜂巢能源科技股份有限公司 (SVOLT Energy Technology Co., Ltd)

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소듐이온배터리 적용 분야

1. ESS

• 2024. 1월 세계 최초 소듐이온배터리 ESS 착공
• 장소: 후베이성 잠상
• 규모: 900평(30 묘)
• CAPA: 후베이성 Qianjiang에서 50 MW & 100 MWh프로젝트 건설 중, 향후 200 MWh까지까지 확장 계획

Sodium-ion: 100MWh BESS project to be built in China's Hubei province in 2024

 

2. 전기 자전거 (E-Bike)

Tailg사는 1차적으로 전기 자전거용으로 소듐이온배터리 사업을 진행하고 있습니다.

소듐이온배터리가 탑재된 전기자전거

TAILG Launches Advanced Sodium-Ion Battery Technology in China

 

3. 저가의 EV

전기차 전문 매체 일렉트라이브에 따르면, 장화이 자동차(JAC) 그룹 산하의 전기차 브랜드 이웨이(Yiwei)는 중남미 지역으로 5천 대의 소듐이온배터리 차량 수출 절차를 밟고 있습니다. 수출 차량에는 23.2 킬로와트시(kWh) 용량의 배터리 팩이 탑재되었으며, 10%에서 80%까지 충전하는 데 20분이 걸립니다.
중국 배터리 제조사인 ‘하이나 배터리’가 원통형 소듐이온배터리 셀을 제작해 이웨이에 공급하며, 1회 충전 시 최대 주행 거리는 230km인 것으로 알려졌습니다. 일렉트라이브는 "'24년 하반기 300km 주행 거리를 가진 이웨이의 소듐이온배터리 차량이 새로 나올 것"이라고 보도했습니다.
소듐이온배터리는 저렴한 가격과 빠른 충전 속도, 적절한 주행 거리의 장점이 있어 향후 다양한 시장에서 주목받을 거라 생각합니다.

소식 발표일	'24년 1월 22일
판매 시작 시기	'24년 1월
판매 가격	약 30,000 RMB (4,221 달러)
수출 시작 시기	'24년 4월
주행 거리	230 km / 1회 충전
수출 지역	중남미
수출 차량 수	5천 대

기업 정보 : 이웨이
이웨이는 독일 완성차 업체 폴크스바겐이 장화이 자동차와 합작해 설립한 회사로, 폴크스바겐이 지분 75%를 보유하고 있습니다. 이웨이의 소듐이온배터리 차량은 '23년 12월 27일 양산을 시작했으며, 양산을 시작한 지 2달여 만에 첫 수출 길에 오르게 되었습니다.
이웨이의 최고경영자(CEO) 샤순리(Xia Shunli)는 현지 언론을 통해 "소듐이온배터리는 리튬인산철(LFP) 배터리를 대체하는 중요 제품이 될 것"이라고 발언했습니다.

독일 폴크스바겐과 중국 JAC 합작회사, ‘나트륨 배터리’ 전기차 수출 시작

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다음 시간에는..

이러한 소듐이온배터리에 어느 정도 규모의 투자가 이뤄지고 있는지 개발현황은 어떠한지 알아보도록 하겠습니다.
읽어주셔서 감사합니다.
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