[텍투더퓨처] 전기차 주행거리를 늘려주는 석유화학 기술

요즘 대세는 전기차다? 차 바꿀 때 되었거나, 새 차 사려고 고민하던 분들 주목하세요! 대기오염 적고 소음도 거의 없어 친환경 미래의 대표 주자로 불리는 전기차에 대한 아주 중요한 정보를 알려드릴 거니까요! 전기차는 추울 때 방전된다? 전기차는 주행거리가 짧다? 이 모든 질문의 정답은 ‘석유화학’과 ‘분리막’이라고요! 

 

 

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지금의 전기차가 풀어야 할 숙제, ‘주행거리’

   

미래는 ‘전기차’다! 하지만, 현재는…? 요즘처럼 추운 겨울, 전기차는 유난히 힘을 쓰지 못합니다. 겨울철 전기차의 최대 주행거리는 10%~40%까지 줄어들게 되는데요. 전기차의 리튬이온 배터리의 전해질이 액체이기 때문에 그렇습니다. 낮은 온도에서는 전해질이 굳어져 배터리 성능이 감소하기 때문이죠. 

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전기차 충전소를 늘리는 것도 방법이겠지만, 무엇보다 주행거리를 늘릴 수 있는 배터리 기술이 개발되면, 좋지 않을까요? 주행거리를 늘리는 배터리 기술에는 석유화학 기술이 들어간다고 하는데요. 관련 분야 전문가인 한화토탈에너지스 한재혁 PE연구팀 팀장님께 여쭤봤습니다.

 

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전기차를 움직이는 힘

  

안녕하세요? 한화토탈에너지스 PE연구팀 한재혁 팀장입니다. 지금부터 제가 전기차에 필요한 미래 배터리 기술에 대해 설명해드릴게요.

먼저, 전기차의 동력원은 휘발유 등 석유가 아닌 전기의 힘을 이용하는 배터리입니다.

전기차 배터리는 양극재와 음극재, 그리고 둘 사이에 분리막이 있는 구조인데요. 충전을 할 경우에는 양극재인 리튬에서 리튬이온이 음극재로 이동을 합니다. 반대로 주행을 하며 전기 동력을 사용할 때는 음극재에 있던 리튬이온이 다시 양극재로 이동하는 원리죠.

우리가 타는 자동차에는 사람이 탑승하는 의자 공간, 짐을 싣는 트렁크 공간 등 필수적으로 필요한 공간이 있습니다. 이러한 공간을 확보하고, 남은 공간에서 전기차 배터리의 효율을 높여야 하는데요. 때문에 배터리의 크기는 작게, 에너지 효율은 크게 만드는 것이 관건이죠. 이를 배터리의 ‘에너지 밀도를 높인다’고 합니다. 

 

 

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전기차에 석유화학이 필요한 이유

   

배터리 밀도를 높이기 위해서는 양극재와 음극재를 오가는 리튬이온이 많아지도록 양극재 소재를 개발하기도 하지만, 보통은 양극재와 분리막, 음극재 층을 여러 겹으로 쌓아 리튬 이온의 이동이 많아지게 합니다. 여러 겹의 양극재, 분리막, 음극재를 원통형으로 만들거나 샌드위치처럼 쌓아 파우치형 배터리 셀을 만들기도 하죠.

바로 이 부분에서 석유화학의 힘이 필요한데요. 양극재와 음극재 사이의 분리막은 석유화학 제품인 PE(폴리에틸렌)로 만들며 얇게 만들수록, 튼튼하게 만들수록 효율이 좋은 배터리를 만들 수 있습니다. 

 

 

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한화토탈에너지스의 분리막

   

처음 분리막이 나올 때는 분리막의 얇기가 20㎛이었지만, 개발을 거쳐 지금은 9㎛의 분리막이 신형 전기차에 적용되고 있습니다. 최근에는 두께를 더 줄인 7㎛의 분리막이 개발되고 있고요. 

한재혁 팀장은 분리막 소재 개발에 힘써 더 멀리 가는 전기차 배터리를 꿈꾸고 있는데요. 최종 목표는 한 번 완충으로 900km까지 가는 전기차라고 합니다. 서울에서 부산을 왕복할 수 있는 거리죠. 에너지 효율을 높이기 위해 분리막 박막화, 고강도 소재 개발 등을 진행중입니다. 


전세계적인 친환경의 흐름은 전기차를 대세로 만들었습니다. 요즘 나오는 자동차는 전기차가 아닌 것을 찾기 힘들죠. 더 많아질 전기차 니즈에 석유화학 업계는 더 좋은 분리막 개발에도 활력을 띠고 있습니다. 한화토탈에너지스의 분리막으로 더 발전된 전기차가 출시되면 많은 사람들이 전기차 구매를 꿈꾸지 않을까요? 텍투더퓨처 1화 전기차 배터리용 분리막 이야기, 여기서 마치겠습니다. 안녕~

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