세계 최초 아연 이온 배터리 공장 가동

(Credit: Enerpoly)

현재 2차 배터리의 대세는 리튬 이온 배터리 입니다. 하지만 리튬이 구하기 힘들고 비싼 자원인데다 화재 위험도 있어 더 쉽게 구할 수 있고 안전한 대체물을 찾기 위한 시도가 이어지고 있습니다. 앞서 소개한 나트륨 이온 배터리나 포타슘 이온 배터리가 대표적인 사례입니다. 나트륨이나 포타슘은 리튬과 유사한 특징을 지녔으나 훨씬 구하기 쉽습니다.

나트륨 이온 배터리 양산: https://blog.naver.com/jjy0501/222728492232

스웨덴의 에너폴리 Enerpoly는 좀 다른 선택을 했습니다. 이들은 아연 (Zinc) 이온 배터리를 양산하기 위해 스톡홀름 북쪽에 작은 공장을 건설하고 실제 양산에 돌입했습니다. (사진 참조) 이 공장은 6500㎡ 면적으로 연간 100 MWh의 배터리를 만들 수 있습니다. 생산량은 많지 않지만, 세계 최초의 아연 이온 배터리 공장이라는 점에서 주목됩니다.

에너폴리에 따르면 아연 이온 배터리는 리튬 이온 배터리와 비교해서 몇 가지 장점이 있습니다. 무엇보다 큰 장점은 아연이 리튬보다 쉽게 구할 수 있고 저렴하다는 것입니다. 특히 유럽 내에서 생산량으로도 충분히 감당이 가능한 자원입니다.

두 번째 장점은 물 기반의 전해질을 사용해서 화재나 폭발 위험성이 없다는 것입니다. 대량으로 에너지를 저장하는 ESS에서 상당히 중요한 장점입니다. 세 번째로 수명이 평균 20년에 달해 리튬 이온 배터리보다 훨씬 오래갑니다.

단점은 쉽게 예상할 수 있듯이 에너지 밀도가 낮다는 것입니다. 리튬 이온 배터리가 화재 위험성 및 비싼 가격에도 주로 쓰이는 이유도 에너지 밀도가 다른 배터리보다 높다는 데 있습니다. 에너폴리의 아연 이온 배터리는 에너지 밀도가 106.4 Wh/kg으로 테슬라에 사용되는 4680 배터리의 244-296 Wh/kg보다 현저히 낮습니다. 따라서 전기차보다는 대규모 에너지 저장장치에 적합한 배터리라고 할 수 있습니다.

에너폴리에 따르면 이 회사의 아연 이온 배터리는 대규모 에너지 저장 장치에 적합한 2-10시간 정도의 충방전 사이클에 적합합니다. 발전량이 불규칙하고 태양광처럼 밤에는 발전이 불가능한 에너지원을 백업하는 용도로 적당하다고 하겠습니다. 에너폴리는 2026년에 최대 생산량에 도달할 것이라고 발표했는데, 에너지 저장시스템 (ESS)에서 아연 이온 배터리가 입지를 확보할 수 있을지 주목됩니다.

참고

https://newatlas.com/energy/enerpoly-zinc-ion-battery-megafactory/

https://www.enerpoly.com/

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