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| − | '''NCM'''( | + | '''NCM'''(LiNiMnCoO2)은 일명 K-배터리라고 불리는 [[리튬 하이니켈 배터리]]의 일종으로 니켈, 코발트에 망간을 추가한 양극재를 사용하는 [[삼원계 배터리]]이다. |
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NCM(니켈·코발트·망간)은 현재 중대형 [[2차전지]]에 가장 많이 쓰이는 양극재로, 서구권에서는 구성 요소의 순서를 바꿔 '''NMC'''으로 부르기도 한다. NCM에 대한 정확한 표현은 '''LNCMO'''인데, 즉 NCM은 LCO에 니켈과 망간을 추가한 양극재다. LCO 내 코발트 비중을 쪼개 니켈·코발트·망간 등으로 재구성한 것이다. 최초의 NCM은 니켈·코발트·망간 비중이 1:1:1이었으나, 최근에는 에너지 밀도를 높이는 니켈의 함량을 극대화하고 값비싼 코발트는 줄여 원료 가격 변동에 따른 충격을 최소화하는 쪽으로 개선되고 있다. 이를 통해 니켈 비율이 60% 이상으로 구현된 양극재를 이른바 '''하이니켈'''(high-nickel)'이라 일컫는다. 즉 'NCM 811' 배터리는 니켈 80%·코발트 10%·망간 10% 비율로 구성된, 하이니켈의 대표적 사례인 셈이다. | NCM(니켈·코발트·망간)은 현재 중대형 [[2차전지]]에 가장 많이 쓰이는 양극재로, 서구권에서는 구성 요소의 순서를 바꿔 '''NMC'''으로 부르기도 한다. NCM에 대한 정확한 표현은 '''LNCMO'''인데, 즉 NCM은 LCO에 니켈과 망간을 추가한 양극재다. LCO 내 코발트 비중을 쪼개 니켈·코발트·망간 등으로 재구성한 것이다. 최초의 NCM은 니켈·코발트·망간 비중이 1:1:1이었으나, 최근에는 에너지 밀도를 높이는 니켈의 함량을 극대화하고 값비싼 코발트는 줄여 원료 가격 변동에 따른 충격을 최소화하는 쪽으로 개선되고 있다. 이를 통해 니켈 비율이 60% 이상으로 구현된 양극재를 이른바 '''하이니켈'''(high-nickel)'이라 일컫는다. 즉 'NCM 811' 배터리는 니켈 80%·코발트 10%·망간 10% 비율로 구성된, 하이니켈의 대표적 사례인 셈이다. | ||
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== 종류 == | == 종류 == | ||
=== NCM111 === | === NCM111 === | ||
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NCM111은 소재 비중이 각각 33%를 차지한다. 최초의 NCM은 니켈·코발트·망간 비중이 1:1:1이었으나, 최근에는 에너지 밀도를 높이는 니켈의 함량을 극대화하고 값비싼 코발트는 줄여 원료 가격 변동에 따른 충격을 최소화하는 쪽으로 개선되고 있다. 삼성SDI가 [[BMW I3]] 용 배터리에 NCM111 배터리를 공급하고 있다. | NCM111은 소재 비중이 각각 33%를 차지한다. 최초의 NCM은 니켈·코발트·망간 비중이 1:1:1이었으나, 최근에는 에너지 밀도를 높이는 니켈의 함량을 극대화하고 값비싼 코발트는 줄여 원료 가격 변동에 따른 충격을 최소화하는 쪽으로 개선되고 있다. 삼성SDI가 [[BMW I3]] 용 배터리에 NCM111 배터리를 공급하고 있다. | ||
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| + | 출처 : 테크월드뉴스(http://www.epnc.co.kr) | ||
=== NCM523 === | === NCM523 === | ||
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=== NCM622 === | === NCM622 === | ||
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NCM622 배터리는 니켈 60% 코발트 20% 망간 20% 조합이다. NCM622 배터리를 두고 LG화학과 SK이노베이션이 배터리 소송에 이어 세계 최초를 두고 서로 거짓말을 하고 있다고 다투기도 했다. 니켈은 배터리 용량과 관계하는 양극활 물질이다. 코발트와 망간은 안전성을 확보하기 위해 필요하다. 니켈 함량을 높이면 용량을 늘릴 수 있지만 폭발 위험이 증가한다. 양극활물질 조합 기술은 배터리 업체 경쟁력과 직결된다. 양사가 NCM622를 두고 자존심 대결을 하는 이유다. 세계 최초는 말 그대로 맨 처음이다. 둘은 있을 수 없다. SK이노베이션은 2014년 LG화학은 2016년 NCM622를 세계 최초 양산했다고 주장했다. 시점만 보면 SK이노베이션이 최초다. 정부는 2011년 현대기아자동차와 준중형 전기차 개발에 착수했다. 1~2차연도는 LG화학과 SK이노베이션이 같이 참여했다. 2013년 3차연도에 단독 업체를 선정했다. SK이노베이션이 낙점을 받았다. NCM622를 제안했다. | NCM622 배터리는 니켈 60% 코발트 20% 망간 20% 조합이다. NCM622 배터리를 두고 LG화학과 SK이노베이션이 배터리 소송에 이어 세계 최초를 두고 서로 거짓말을 하고 있다고 다투기도 했다. 니켈은 배터리 용량과 관계하는 양극활 물질이다. 코발트와 망간은 안전성을 확보하기 위해 필요하다. 니켈 함량을 높이면 용량을 늘릴 수 있지만 폭발 위험이 증가한다. 양극활물질 조합 기술은 배터리 업체 경쟁력과 직결된다. 양사가 NCM622를 두고 자존심 대결을 하는 이유다. 세계 최초는 말 그대로 맨 처음이다. 둘은 있을 수 없다. SK이노베이션은 2014년 LG화학은 2016년 NCM622를 세계 최초 양산했다고 주장했다. 시점만 보면 SK이노베이션이 최초다. 정부는 2011년 현대기아자동차와 준중형 전기차 개발에 착수했다. 1~2차연도는 LG화학과 SK이노베이션이 같이 참여했다. 2013년 3차연도에 단독 업체를 선정했다. SK이노베이션이 낙점을 받았다. NCM622를 제안했다. | ||
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=== NCM 구반반(9½½) === | === NCM 구반반(9½½) === | ||
| − | SK이노베이션이 개발한 니켈과 코발트, 망간 비중이 각각 90%, 5%, 5%인 NCM 배터리로 | + | SK이노베이션이 개발한 니켈과 코발트, 망간 비중이 각각 90%, 5%, 5%인 NCM 배터리로 2022년 양산할 계획이다. 양극재 전문업체로부터 NCM 양극재를 공급받아 배터리 제조 원가를 절감하고, 안정적 수익구조를 구축한다. 이 배터리는 국내 유일 [[파우치형]] NCM 배터리가 될 전망이다. 코발트 사용량을 5%로 줄여 제조단가를 낮추고, 니켈 비중을 90% 이상 높여 주행거리를 끌어올렸다. 전 세계 배터리 업체들은 에너지 밀도 향상을 위해 니켈 비중을 높이는 것이 최대 과제다. 그러나 니켈 비중이 높아지면 배터리 안정성이 훼손되는 단점이 있다. SK이노베이션은 독자적인 분리막 기술로 니켈 함량을 높이면서 안정성을 강화하는 데 성공했다. 특히 니켈 비중이 90%에 이르는 고밀도 배터리를 상용화하는 것은 SK이노베이션이 처음이다. 이 배터리가 탑재되면 전기차 주행거리가 700㎞까지 늘고 충전 시간도 대폭 단축할 수 있을 것으로 기대된다. |
미국 자동차 업체 포드가 오는 2023년 출시 예정인 전기 픽업트럭 F-150에 SK이노베이션의 NCM구반반 배터리를 탑재한다. SK이노베이션은 포드의 신차 출시 일정에 맞춰 NCM구반반 배터리 양산을 준비하고 있다. 이를 위해 미국에 하이니켈 NCM 배터리 전용 생산시설을 짓고 있다. SK이노베이션의 전기차 배터리 자회사 SK배터리아메리카(SKBA)가 총 25억달러를 투자해 미국 조지아주에 21.5GWh 규모의 배터리 1, 2공장을 짓고 있다. 미국 전기차 배터리 공장은 일자리 6,000여개를 만드는 최대 50억 달러 규모의 투자 프로젝트이다.<ref>김지웅 기자, 〈[https://www.etnews.com/20200807000334 SK이노 '니켈 90%' NCM 전기차 배터리 세계 첫 상용화]〉, 《전자신문》, 2020-08-09</ref> | 미국 자동차 업체 포드가 오는 2023년 출시 예정인 전기 픽업트럭 F-150에 SK이노베이션의 NCM구반반 배터리를 탑재한다. SK이노베이션은 포드의 신차 출시 일정에 맞춰 NCM구반반 배터리 양산을 준비하고 있다. 이를 위해 미국에 하이니켈 NCM 배터리 전용 생산시설을 짓고 있다. SK이노베이션의 전기차 배터리 자회사 SK배터리아메리카(SKBA)가 총 25억달러를 투자해 미국 조지아주에 21.5GWh 규모의 배터리 1, 2공장을 짓고 있다. 미국 전기차 배터리 공장은 일자리 6,000여개를 만드는 최대 50억 달러 규모의 투자 프로젝트이다.<ref>김지웅 기자, 〈[https://www.etnews.com/20200807000334 SK이노 '니켈 90%' NCM 전기차 배터리 세계 첫 상용화]〉, 《전자신문》, 2020-08-09</ref> | ||
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| − | ''' | + | ''' LG화학의 경우''' |
NCM 622를 구현하고 있으며 NCM712를 거쳐 NCM811을 양산. 이미 원형전지에서 NCM811 기술 적용 중. | NCM 622를 구현하고 있으며 NCM712를 거쳐 NCM811을 양산. 이미 원형전지에서 NCM811 기술 적용 중. | ||
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| + | NCMA(니켈 함량을 90%, 니켈 함량을 5%로 낮추는 솔루션) 목표 | ||
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