최대한 쉽게 풀어 보겠습니다.
LFP는 올리빈 구조를 갖으며, 전도성이 낮습니다.
쉽게 말해 삼원계 대비 리튬이온의 수용량이 적고, 대개 배터리 용량이란 이것을 말합니다.
인산염 사면체가 강한 공유 결합으로 열적 안정성이 좋으나.,
이동할 수 있는 경로가 1차원 채널로 지극히 제한적이어서 강제로 밀어 넣는 것 자체가 불가능한 구조입니다.
불 가능한데 시도한다면... 물리적 훼손이 발생하게 됩니다.
여기서 전제부터 하겠습니다.
무슨 수를 써도 LFP의 10C는 상용화 수준에 도달하지 못합니다.
되지 않을 일을 될 것처럼 말하는 이유를 말하기 위해 쓰는 글입니다.
좁다는 얘기는 넓히려는 시도로 이어지게 되겠죠. 즉, 병목을 해소하는 기술 개발로 이어집니다.
그냥 말로만 하겠다는 것이 아니라 실제 그런 연구가 진행 됩니다.
그 방법이라는 것이 그럼 LFP 한정이냐 하면 또 그렇지만도 않습니다.
자! 입자를 작고 고르게 합니다. 나노 공정입니다.
중국이 잘 해왔고 잘 하고 있습니다. 그리고 어차피 가야 할 길이어서 크게 무리는 없습니다.
대량 생산 하면서 올라가는 코스트를 감수 가능한 수준으로 끌어 내립니다.
그런데, 이런 기술이 다 완비가 되지도 않았는데,
10C부터 선언합니다.
제가 늘 말하는 설레발의 전형입니다. 일단 질러 보고 되게 만들겠다는 건데,
이게 될 때도 있고 안 될 때도 있습니다.
자주 강조하는 바 중국 기술에는 진짜도 있고 가짜도 있지만
마케팅은 항상 다 잘 될 것처럼 하므로 가려 봐야 합니다.
지나고 보니 되어 있더라... 고 말하는 분들이 있지만,
안 된 것들은 쳐다 보지 않고 모르기 때문에 그러하며, 안 된 것들이 더 많습니다.
그럼 완비가 안 되어 있다면, 얼마나 진척이 되었느냐가 궁금할 것 같습니다.
... 기술적으로 상당히 많이 준비가 되어 있습니다.
문제가 그 각각에 도전이 기다리고 있습니다.
중국이어서 할 수 있는 것도 있습니다.
남들은 기술이 되어도 너무나 비싼 공정이 될 것이므로 시도 자체가 힘들 만한 것도
중국은... 공급망을 장악하고 있어서 싸게 후려칠 수 있습니다.
고전도성 탄소 코팅을 하는 CNT 도전재가 그 예입니다.
딱 이름만 들어도 비싼 느낌 드시죠.
다른 나라는 이 정도 소재를 LFP라는 값싼 배터리에 넣을 생각을 하지 않을 것입니다.
가격이 너무 많이 뛸 것이니까요.
그런데 얘들은 할 수 있습니다. 싸게 만들 능력이 된다는 말입니다.
... 그럼에도 무리가 됩니다.
1차원 통로를 넓히고 안정 시킨다는 의미는 그 만큼 많은 돈이 들어간다는 의미고,
하나의 방법이 아니라 여러 방법이 동원 되어도 넓힐 수 있는(실제로는 넓힌 것만 같은 효과) 폭이
그렇게 크지 않습니다.
화학이란 그런 거죠.
다음 방법은 결정 구조 안에 다른 알루미늄이나 티타늄 등을 미량 섞게 되면 결정 격자가 약간 벌어지면서
1차원 통로의 폭이 넓어지는 것과 같은 효과가 발생합니다.
이게 다가 아닙니다. 아니 이렇게 돈을 때려 부었다면 어느 정도 효과가 될까요.
이렇게 해도 삼원계 보다 폭이 좁습니다.
폭은 좁은데 일단 들어가서 자리를 잡으면 안정화가 잘 됩니다.
LFP가 안정성이 좋다는 말은 곧 이 리튬이온이 자리를 잘 잡는다는 뜻입니다.
그런데 이 또한 자주 말씀드리는 거지만, 자리를 잘 잡았더라도,
리튬이온이 자리 잡은 곳이 자꾸 훼손이 일어나면... 불이 나는 것은 똑같습니다.
중국 기업의 LFP 기술 개발이란 결국 차세대가 나오기 전까지는
이렇게 구조적 안정성을 어느 정도 훼손해가면서 성능을 올리는 것이라 볼 수 있습니다.
잘 훼손되지 않으니 다소 무리한 방법을 쓰려 하는 것이고,,
너무 무리하면 안 되니 덜 무리가 되게 하는 기술도 같이 도입한다는 말입니다.
10C로 밀어 내려면 이렇게 폭을 넓힐 뿐만 아니라
매우 강하게 밀어 낼 때 발생 가능한 구조 훼손을...
최대한 막는 방법을 같이 도입해야 합니다.
이온 전도를 높이는 첨가제 개발도 이뤄지고 있는데,
이것은 모든 배터리 유형에 모두 필요한 과정입니다.
다시 말하지만 다른 나라라면 아예 시도할 생각을 하지 않습니다.
LFP의 입자를 작고 고르게 하는 등 순리 대로 가는 방향은 발전 과정에 무리가 없지만,
무리하게 다른 것들을 넣는 다는 것은 본연의 값싼 재질의 장점을 버리는 행위가 되기 때문이며,
그렇다고 이러한 준비가 완비 된다고 해서 그것을 상용화 했을 때
상당히 큰 폭의 개선이 되느냐 하면 ... 그래도 10C를 감당하는 것은 안 된다는 것입니다.
결론적으로,
여러 보완 방법 중 일부는 중국이 잘 해 온 것이어서 다소 간의 비용 상승을 최대한 억누를 수 있지만,
그렇지 못한 것들을 합치면... 꽤 많은 비용 상승을 초래 하게 됩니다.
보완 방법을 다 개발하고, 완비하고 적용해도 물리적 한계를 말 그대로 보완 하는 것이지,
극적인 변화를 만들어 낼 수는 없습니다.
환골탈태 할 수 없는데 제조 비용이 삼원계보다 크게 비싸지면 무슨 의미가 있겠습니까.
앞서 진짜가 있고 가짜가 있다고 했었습니다.
그 중 진짜로 가는 길은 LFMP입니다. LMFP라고도 합니다.
즉, 망간과 CNT 도전재를 적당~ 히 활용하여 큰 비용이 들지 않으면서 실질적 성능 향상을 꾀하는 것입니다.
이 쪽은 나노 공정을 말했던 것과 같이 실제로 가는 길이고 효과적입니다.
위에는 말하지 않은 부분이 발열 부분인데요. 글이 너무 길어지니 발열에 대한 보완 역시
냉각 시스템 강화로 인한 비용이 더 많이 들게 된다는 점만 언급합니다.
쉽게 말해 모든 것이 돈이 많이 들게 만드는 구조입니다.
그럼 이런 것들이 다 아무런 의미가 없을까요.
그렇지는 않습니다.
몇몇 공정은 가던 길이기도 하거니와 앞서 말한대로 싸게 적용이 가능합니다.
그런데도 무리가 없지 않아서, 적당히... 네. 적당히 넣어서 비용과 성능 개선의 균형을 잡습니다.
앞으로 LFP.성능이 개선 되었다고 느껴지는 소식이 들려 온다면,
이렇게 CNT도전재의 분산에 냉각 시스템 살짝 더 강화하고,
LMFP의 공정을 조금 더 안정화 하면서, 어느 정도 성과를 내고 있다고 보시면 되겠습니다.
예상 되는 또 하나의 지점이 있습니다.
삼원계 가격을 훌쩍 넘어가더라도 여러 보완 방법을 전부 다 동원한
대외 과시 및 홍보용 배터리는 만들 수 있습니다.
시연용이라는 얘깁니다.
이렇게 될 수 있다... 라는...
우리가 흔히 접하는 ... 상용화가 안 되는 이유를 안고 있지만,
대표 케이스는 제작해서 보여줄 수 있다는 말입니다.
일부 개선 방법을 성능, 가격의 밸런스를 잡는 제품이 지금도 나오고 있고,
앞으로도 나올 것입니다.
이렇게 버티다가...
이제 중국 기업들도 개발 중인 차세대로 넘어가겠죠.
제 예상은 LMFP를 실제 주력 중 하나로 밀고 나갈 가능성을 보고 있습니다.
예를 들면 이렇습니다.
경차 엔진의 성능을 필요 이상으로 끌어내는 기술은 싸게 만들 능력이 있는 입장에서는 가능한 일입니다.
아니 누가 그런 짓을 하나...에서 싸게 만들 수 있는 중국은 해 볼만한 전략입니다.
(비유입니다. 경차를 실제 그리 한다는 의미가 아니라)
그런데 경차에 슈퍼카 엔진을 달겠다고 하는 것은 ... 사리에 맞아 보이지 않겠죠.
이러 분명한 비판 지점이 있음에도 배터리를 일반인 보다는 그래도 조금 더 안다는 사람들.
즉 기자나 애널리스트는... 이런 얘기를 하지 않습니다.
한국 : 완성도가 되지 않으면 절대 양산을 안태움
이게 차이 입니다.
사실 써놓기만 한국이라고 써 놨지 상식이 제대로 박힌 국가/기업이라면 미완성 상태로 양산을 태우지 않습니다.
하긴 '된다'라는 의미를 재정의할 수도 있조ㅋㅋ
지금 중국산 전기차 배터리 수명 문제 엄청 많습니다. 대부분 국민들이 모르고 그냥 이 가격이면 그냥 살만한거 아냐? 옵션 좋은데? 국산 보다 싸잖아. 이러면서 팔리는데 너무 웃기지도 않지요. 국민들이 배터리를 잘 모르고 고전압 시스템에 대해서도 잘 모르니까 그냥 외형과 옵션, 차 가격으로만 판단해서 사는데 나중에 쓰레기 되는겁니다. 재활용도 안되는 폐기물 LFP 배터리로 자연훼손 이나 더 하지요.