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미국 자동차업체 제너럴모터스(GM)이 ESS(에너지저장장치)용 나트륨이온 배터리 개발에 나선다.
9일(현지시간) 미국 자동차 전문 매체 인사이드EVs에 따르면 GM은 미국 스타트업 피크에너지와 협력해 ESS용 나트륨이온 배터리를 상용화할 계획이라고 밝혔다. 전기차 판매 증가세가 기대에 미치지 못하는 가운데, 미국 자동차업체들은 AI 데이터센터 확산으로 급성장하는 ESS 시장으로 사업 영역을 확대하고 있다.
GM의 투자 부문인 GM벤처스도 이번 협력에 투자한다. 양사는 나트륨이온 배터리 셀 개발에 집중할 예정이다. GM은 올해 소재 및 부품 개발을 진행한 뒤 미시간 배터리 연구소에서 시제품 제작에 나설 계획이다. 다만 양산 시점은 아직 공개되지 않았다.
커트 켈티 GM 배터리·지속가능성 부문 부사장은 "향후 나트륨이온 배터리가 전력망 규모 에너지저장시스템의 핵심 기술이 될 것으로 믿는다"고 말했다.
나트륨이온 배터리는 리튬이온 배터리와 동일한 원리로 전기를 저장·방출하지만 원재료 측면에서 강점을 갖는다. 나트륨은 리튬보다 약 1000배 풍부하게 존재하며 채굴 과정에서의 환경 부담도 상대적으로 적다. 또한 충·방전 수명이 길어 극한 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있다.
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GM은 특히 나트륨이온 배터리가 별도의 능동 냉각 시스템 없이도 운영될 수 있다는 점에 주목하고 있다. 냉각 장치가 줄어들면 시스템 구조를 단순화할 수 있고 비용 절감 효과도 기대할 수 있다.
피크에너지는 미국 콜로라도에서 세계 최초의 수동 냉각 방식 대규모 나트륨이온 배터리를 구축한 것으로 알려졌다. 현재 미국 내 에너지 기업과 시범사업도 진행하고 있다.
GM의 참여는 아직 초기 단계인 나트륨이온 배터리 기술의 신뢰도를 높이는 계기가 될 것으로 기대된다. 현재 글로벌 ESS 시장은 리튬인산철(LFP) 배터리가 주도하고 있다. LFP는 니켈·코발트·망간(NCM) 계열 배터리보다 가격 경쟁력이 높고 공급망도 안정적이지만 생산은 중국에 집중돼 있다.
GM은 LFP 기술의 발전 속도가 점차 둔화되는 반면 나트륨이온 배터리는 아직 초기 개발 단계에 있어 성능 개선 여지가 크다고 보고 있다.
다만 나트륨이온 배터리 분야에서 중국 업체들이 상용화 경쟁에서 한발 앞서 있다는 평가를 받는다. 세계 최대 배터리 업체인 CATL은 지난해 영하 40℃에서도 주행거리 감소가 거의 없고 일반 온도 수준의 급속충전이 가능한 전기차용 나트륨이온 배터리를 공개한 바 있다.
GM의 나트륨이온 배터리는 상업 생산까지 수년이 걸릴 전망이다. 그 사이 GM은 한국의 LG에너지솔루션과의 합작사인 얼티엄셀즈를 통해 LFP 배터리 생산을 시작해 ESS 시장 수요에 대응할 계획이다.
아울러 미시간 공장에는 '세컨드 라이프' 전기차 배터리 팩 100개를 설치해 7.2MW 규모 전력을 공급하고, 운영 기간 동안 300만 달러 이상의 전기요금 절감 효과를 기대하고 있다.
또 재활용 기업 레드우드 머티리얼즈와 협력해 사용 후 배터리 1만 개를 네바다 데이터센터 전력 공급용으로 재활용할 예정이다.
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