[미래 리튬 배터리의 에너지 밀도는 현재의 1.5~2배에 달할 수 있으며, 이는 배터리가 더 작아진다는 것을 의미합니다. ]
[리튬이온 배터리 원가 절감 범위는 최대 10%~30%이다. 가격을 절반으로 낮추기는 어렵습니다. ]
스마트폰부터 전기차까지, 배터리 기술은 점차 삶의 모든 면에 침투하고 있습니다. 그렇다면 미래 배터리는 어떤 방향으로 발전할 것이며, 사회에는 어떤 변화를 가져올 것인가? 이러한 질문을 염두에 두고 First Financial 기자는 지난달 리튬 이온 배터리로 노벨 화학상을 수상한 일본 과학자 요시노 아키라(Akira Yoshino)를 인터뷰했습니다.
Yoshino의 견해에 따르면 리튬 이온 배터리는 향후 10년 후에도 여전히 배터리 산업을 지배할 것입니다. 인공지능, 사물인터넷 등 신기술의 발전은 리튬이온 배터리의 응용 전망에 '상상도 할 수 없는' 변화를 가져올 것이다.
상상할 수 없는 변화
요시노는 "휴대용"이라는 용어를 알게 되었을 때 사회에 새로운 배터리가 필요하다는 것을 깨달았습니다. 1983년 일본에서 세계 최초의 리튬 배터리가 탄생했습니다. 요시노 아키라는 세계 최초로 충전용 리튬이온 배터리 시제품을 제작했으며, 향후 스마트폰과 전기차에 널리 사용되는 리튬이온 배터리 개발에 크게 기여할 예정이다.
요시노 아키라 씨는 지난달 1위 파이낸셜 저널리스트와의 독점 인터뷰에서 자신이 노벨상을 받았다는 소식을 듣고 “실감이 나지 않는다”고 말했다. "나중에 전체 인터뷰를 하게 되면서 매우 바빠졌고, 너무 행복할 수가 없었습니다." 요시노 아키라가 말했다. 하지만 12월 수상일이 가까워질수록 수상의 현실은 더욱 강해졌다”고 말했다.
지난 30년 동안 일본이나 일본 학자 27명이 노벨 화학상을 받았지만 그 중 기업연구원으로 상을 받은 사람은 요시노 아키라 등 2명뿐이다. “일본에서는 연구기관이나 대학 출신의 연구자들이 주로 상을 받고, 업계의 기업 연구자들이 상을 받은 경우는 거의 없습니다.” 요시노 아키라(Akira Yoshino)는 First Financial Journalist에 이렇게 말했습니다. 업계의 기대도 강조했다. 그는 회사 내에 노벨 수준의 연구가 많이 있지만 일본 업계는 리더십과 효율성을 향상해야 한다고 믿습니다.
요시노 아키라는 인공지능, 사물인터넷 등 신기술의 발전이 리튬이온 배터리의 응용 전망에 '생각할 수 없는' 변화를 가져올 것이라고 믿고 있다. 예를 들어, 소프트웨어의 발전은 배터리 설계 과정과 신소재 개발 속도를 높이고 배터리 사용에 영향을 줄 수 있어 배터리를 최상의 환경에서 사용할 수 있게 해준다.
요시노 아키라(Yoshino Akira)씨는 또한 자신의 연구가 지구 기후 변화 문제를 해결하는 데 기여하는 것에 대해 매우 우려하고 있습니다. 그는 First Financial Journalist에게 두 가지 이유로 상을 받았다고 말했습니다. 첫 번째는 스마트 모바일 사회 발전에 기여하는 것입니다. 두 번째는 지구 환경을 보호하기 위한 중요한 수단을 제공하는 것입니다. “환경 보호에 대한 기여는 앞으로 점점 더 분명해질 것입니다. 동시에 이는 훌륭한 사업 기회이기도 합니다.” 요시노 아키라는 재무 기자에게 이렇게 말했습니다.
요시노 아키라는 메이조대학 교수로서 학생들에게 지구 온난화 대책으로 재생 가능 에너지와 배터리 활용에 대한 대중의 높은 기대를 감안하여 환경 문제에 대한 생각을 포함한 자신의 정보를 전달하겠다고 학생들에게 말했습니다. ”
배터리 산업은 누가 장악할 것인가?
배터리 기술의 발전은 에너지 혁명을 일으켰습니다. 스마트폰부터 전기자동차까지, 배터리 기술은 어디에나 존재하며 사람들의 삶의 모든 측면을 변화시키고 있습니다. 미래의 배터리가 더욱 강력해지고 비용이 절감될지는 우리 모두에게 영향을 미칠 것입니다.
현재 업계에서는 배터리의 에너지 밀도를 높이는 동시에 배터리의 안전성을 향상시키기 위해 노력하고 있습니다. 배터리 성능 향상은 재생에너지 활용을 통한 기후변화 대응에도 도움이 된다.
Yoshino의 의견에 따르면 리튬 이온 배터리는 향후 10년 후에도 여전히 배터리 산업을 지배할 것이지만, 신기술의 개발과 상승은 업계의 가치와 전망을 지속적으로 강화할 것입니다. 요시노 아키라(Yoshino Akira)는 퍼스트 비즈니스 뉴스(First Business News)와의 인터뷰에서 미래에 리튬 배터리의 에너지 밀도가 현재의 1.5~2배에 도달할 수 있으며 이는 배터리가 더 작아진다는 것을 의미한다고 말했습니다. “이렇게 하면 재료가 줄어들고 따라서 비용도 절감되지만 재료비의 큰 감소는 없을 것입니다.” 그는 “리튬이온 배터리 원가 절감 효과는 최대 10~30%”라고 말했다. 가격을 절반으로 줄이고 싶은 것이 더 어렵습니다. ”
미래에는 전자 장치가 더 빨리 충전될까요? 이에 대해 요시노 아키라 씨는 휴대폰이 5~10분 안에 가득 찼다고 말했는데, 이는 실험실에서 달성한 것입니다. 그러나 고속 충전에는 강한 전압이 필요하므로 배터리 수명에 영향을 미칩니다. 실제로 많은 상황에서 사람들은 특별히 빠르게 충전할 필요가 없을 수도 있습니다.
초기 납축전지부터 토요타 등 일본 기업의 주력이 되는 니켈수소전지, 2008년 테슬라 로스터가 사용한 리튬이온전지에 이르기까지, 전통적인 액체리튬이온전지가 동력전지를 장악해 왔다. 10년 동안 시장. 미래에는 에너지 밀도 및 안전 요구 사항과 기존 리튬 이온 배터리 기술 간의 모순이 점점 더 두드러질 것입니다.
요시노 아키라 씨는 해외 기업의 실험과 전고체 배터리 제품에 대해 “전고체 배터리가 미래 방향을 제시한다고 생각하며 아직 개선의 여지가 많다”고 말했다. 조만간 새로운 진전을 볼 수 있기를 바랍니다.”
그는 또한 전고체 배터리가 리튬이온 배터리와 기술적으로 유사하다고 말했다. “기술의 발전을 통해 리튬이온 수영의 속도는 마침내 현재 속도의 약 4배에 도달할 수 있게 되었습니다.” 요시노 아키라(Akira Yoshino)는 First Business News의 기자에게 말했습니다.
전고체 배터리는 고체 전해질을 사용하는 리튬이온 배터리입니다. 고체 전해질은 기존 리튬 이온 배터리의 폭발 가능성이 있는 유기 전해질을 대체하기 때문에 높은 에너지 밀도와 높은 안전 성능이라는 두 가지 주요 문제를 해결합니다. 동일한 에너지로 전고체 전해질 사용 전해질을 대체하는 배터리는 에너지 밀도가 높아짐과 동시에 출력이 높아지고 사용 시간도 길어지는 것이 차세대 리튬 배터리의 발전 추세이다.
그러나 전고체 배터리는 비용 절감, 고체 전해질의 안전성 향상, 충전 및 방전 시 전극과 전해질 간의 접촉 유지 등의 과제도 직면하고 있습니다. 현재 많은 글로벌 거대 자동차 기업들이 전고체 배터리 연구개발(R&D)에 막대한 투자를 하고 있다. 예를 들어 토요타는 전고체 배터리를 개발 중이지만 비용은 공개되지 않았다. 연구기관에서는 2030년 전 세계 전고체전지 수요가 500GWh에 육박할 것으로 예상하고 있다.
요시노 아키라와 함께 노벨상을 공동 수상한 휘팅엄 교수는 전고체 배터리가 스마트폰 등 소형 전자기기에 처음으로 사용될 수도 있다고 말했다. “대규모 시스템을 적용하는 데에는 아직 큰 문제가 남아 있기 때문입니다.” 위팅햄 교수는 이렇게 말했습니다.
게시 시간: 2019년 12월 16일