국내 배터리사 가운데 유일하게 NCA(니켈·코발트·알루미늄) 양극재를 탑재한 배터리를 주력으로 삼는 삼성SDI가 NCA의 특징인 높은 순간 출력을 바탕으로 로봇, 건설기계 등 유망한 신시장 진출을 모색하고 있다.

27일 업계에 따르면 삼성SDI는 최근 현대차·기아와 ‘로봇 전용 배터리 공동 개발을 위한 업무협약(MOU·Memorandum of Understanding)’을 체결했다. 삼성SDI와 현대차·기아는 기존 각형, 원통형 등 정형화된 배터리 형태를 로봇이라는 제한된 공간에 탑재할 수 있도록 최적화하는 동시에 에너지 밀도를 높여 출력과 사용 시간을 대폭 늘린 로봇 전용 고성능 배터리를 개발할 예정이다.

현대자동차그룹 의왕연구소에서 열린 업무 협약식에서 조한제(오른쪽) 삼성SDI 소형사업부 전략마케팅팀장 부사장과 현동진(왼쪽) 현대차·기아 로보틱스랩장 상무가 기념 사진을 촬영하고 있다. /삼성SDI 제공

현대차그룹이 로봇 사업 파트너로 삼성SDI를 선택한 이유 중 하나는 삼성SDI가 가진 NCA 배터리 기술력이 꼽힌다. 삼성SDI는 국내에서 유일하게 NCA 양극재를 활용한 배터리를 주력 제품으로 내세우고 있다.

NCA는 LG에너지솔루션, SK온 등이 주력으로 생산하는 NCM(니켈·코발트·망간) 배터리와 달리 양극재 내 망간을 알루미늄으로 대체한 형태다. 통상 니켈은 배터리 용량, 망간과 코발트는 안전성, 알루미늄은 출력을 높이는 역할을 한다.

NCA는 망간을 제외하기 때문에 배터리의 안정성이 비교적 낮아진다는 문제가 있다. 망간은 안정적인 전자 구조를 갖춰 배터리 내에서 일어나는 화학 반응을 조절하는 역할을 하기 때문이다. 이러한 특징 때문에 NCA 배터리는 높은 순간 출력이 필요하지만, 다량의 배터리가 들어가지 않는 소형 전동공구 등에 주로 사용됐다.

그러나 삼성SDI는 자체 개발한 알루미늄 소재와 특수 코팅 기술을 통해 배터리 열화(용량과 전압이 떨어지는 배터리 노화 현상)를 최소화하면서 용량과 안정성을 모두 개선했다. 삼성SDI는 현재 전기차용 프리미엄 배터리 라인인 P6 각형 배터리에도 NCA 양극재를 활용하고 있다. P6는 니켈 함량이 91% 이상인 하이니켈 NCA 양극재를 탑재해 에너지 밀도를 극대화했다.

삼성SDI의 50A급 초고출력 원통형 배터리에 대한 2025 인터배터리 어워즈 현판. / 삼성SDI 제공

삼성SDI는 최근 NCA 양극재를 탑재한 50암페어(A)급 초고출력 원통형 배터리의 기술력을 인정받아 ‘인터배터리 2025 어워즈’ 배터리 부문에서 수상하기도 했다. 이는 동일 규격(지름 21㎜·높이 70㎜) 원통형 배터리 가운데 가장 높은 출력을 가진 것으로 평가된다.

삼성SDI는 로봇 분야 신시장 개척을 위해 현대차·기아와 공동 마케팅에 나서고 있다. 회사는 오는 3월 ‘인터배터리 2025’에서 현대차·기아의 서비스 로봇 달이(DAL-e)와 모베드(MobED)를 전시할 예정이다. 참관객과 업계 관계자들을 대상으로 전시 로봇을 시연하고, 로봇용 배터리 시장의 성장 가능성을 선보인다는 계획이다.

삼성SDI는 NCA 배터리 기술력을 계속 고도화할 예정이다. 회사 관계자는 “삼성SDI는 NCA 배터리를 앞세워 전동공구 시장에서 꾸준히 점유율 1위를 기록해 왔다. 향후 건설 현장과 같이 초고출력 장비가 필요한 업계의 전동화에도 앞장설 계획”이라고 말했다.

조선비즈

정재훤 기자 [email protected]