미국 글로벌 시장조사업체인 GIA(Global Industry Analysts Inc.)에 따르면 2026년까지 세계 리튬 이온 배터리(Lithium-ion Battery, LiB) 시장이 US$ 825억달러에 도달할 것으로 전망된다. 코로나-19 사태 속에서 2022년 세계 리튬 이온 배터리(LiB) 시장은 489억달러까지 성장할 것으로 예상된다. 2026년까지 연평균 성장률(CAGR)은 13.3% 이상이다.리튬 이온 배터리(LiB)는 스마트폰 및 스마트워치부터 전기자동차(EV) 및 에너지 저장 시스템까지 광범위한 제품 및 응용 분야에서 사용된다.1991년 상업적으로 출시된 이후 리튬 이온 배터리(LiB)는 성능과 기능이 크게 향상돼 다양한 제품에서 없어서는 안 될 필수품으로 자리매김했다.고에너지 밀도, 긴 수명, 경량화 및 친환경적 특징을 가진 건전지에 대한 소비자 수요가 리튬 이온 배터리(LiB) 사용 증가에 기여하고 있다. 리튬 이온 배터리(LiB)는 에너지 저장 애플리케이션과 함께 전기차(EV), 하이브리드 전기차(HEV), 플러그인하이브리드차(PHEV) 시장에서도 선호되는 옵션으로 떠올랐다. 나노기술 분야의 발전과 전극 설계 분야의 첨단 화학의 발전에 힘입어 미래의 에너지 저장장치로 자리매김하고 있다.리튬 이온 배터리(LiB) 시장은 자동화 필요성이 높아지고 다양한 산업에서 배터리 구동 소재 취급 장비의 사용이 확대됨에 따라 성장이 가속화되고 있다. 엄격한 배출가스 규제가 시행됨에 따라 점점 더 많은 소재 취급 장비 제조업체들이 전기에 관심을 두고 있다. 따라서 각종 장비에 사용되는 리튬 이온 배터리(LiB)에 대한 수요가 확대되고 있다. ▲GIA(Global Industry Analysts Inc.) 로고 

미국 시장조사업체인 팩트.MR(Fact.MR)에 따르면 2032년까지 글로벌 배터리 관리 시스템 시장의 규모가 US$ 323억달러에 이를 것으로 전망된다. 2022년과 2032년 사이 글로벌 배터리 관리 시스템 시장 규모의 가치는 연간 평균 성장률(CAGR) 19.6%를 기록할 것으로 예상된다. 산업기술과 운영의 융합이 증가함에 따르는 클라우드 연결 배터리 관리 시스템은 배터리 관리 시스템 시장의 성장을 촉진할 것이다.배터리 관리 시스템을 위한 클라우드 기반 분석 및 모니터링 프레임워크는 배터리와 관련된 알고리즘과 데이터를 분석하고 모니터링한다.이러한 프레임워크 기능은 최종 사용자에게 유용한 배터리 노후화 상태(SOH) 및 충전 상태(SOC) 추정치에 대한 중요한 정보를 제공한다. 또한 클라우드 기반 솔루션은 배터리 셀 노화의 상태와 관련된 정보를 제공한다. 배터리 운영을 위해 필수적인 배터리 고장을 온라인으로 통지한다.따라서 유사한 첨단 기술의 인기가 높아짐에 따라 시장에서 이해당사자들을 위한 사업전략에 혁신적인 변화가 일어날 것으로 예상된다.배터리 관리 시스템 시장의 주요 업체들은 다음과 같다. ▶Eberspaecher Vecture Inc. ▶Toshiba Corporation  ▶AVL LIST GmbH ▶Lithium Balance A/S ▶Johnson Matthey Plc. ▶L&T Technology Services ▶Texas Instrument Inc. ▶NXP Semiconductors NV ▶Nuvation Engineering ▶Merlin Equipment Ltd. 등이다.▲팩트.MR(Fact.MR) 홈페이지 

중국 글로벌 배터리 제조업체인 CATL(宁德时代)에 따르면 기록적인 에너지 밀도를 가진 나트륨 이온 배터리를 공개했다.나트륨 이온 배터리는 리튬 이온 배터리와 호환되고 보완된다. 개발된 배터리는 현재 세계 최고 수준인 160Wh/kg의 에너지 밀도에 도달할 수 있는 것으로 분석된다. 실온에서 15분만에 80%까지 충전할 수 있고, -20°C 미만의 온도 환경에서 방전 유지율이 여전히 90% 이상이라고 평가받았다. 또한 나트륨 이온 배터리와 리튬 이온 배터리의 통합 및 혼합 사용을 실현할 수 있는 새로운 솔루션인 AB 배터리 시스템 솔루션을 개발했다.이와 같이 CATL은 다양한 기술 경로를 확보해 산업의 장기적인 발전뿐만 아니라 회사의 성장을 위한 토대를 확보할 수 있을 것으로 전망된다.▲ CATL(?德?代)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

·일본 도쿄공업대(東京工業大学)에 따르면 깨끗한 전해질·전극 인터페이스가 전고체 배터리(solid-state lithium battery)의 용량 개선의 핵심이라고 밝혔다.연구 프로젝트는 도호쿠대(東北大学), 국립산업과학기술원(国立産業技術総合研究所) 및 일본공업대(日本工業大学)와 공동으로 진행됐다.기존의 액체 리튬 이론 배터리는 상당한 이점을 가지고 있지만 내구성이나 용량에서 단점을 가지고 있다. 전고체 배터리는 충전 및 방전중에 리튬(Li) 이온을 교환하는 고체 전극과 고체 전해질로 구성된다.전고체 배터리는 높은 에너지 밀도와 안전성을 구비한 것으로 평가된다. 연구팀은 전고체 배터리에서 낮은 인터페이스 저항과 고속 충전을 달성하기 위해 깨끗한 전해질·전극 인터페이스를 생성하는 것이 필수적이라는 것을 발견했다.깨끗한 인터페이스는 전고체 배터리의 충전 및 방전중에 리튬의 삽입 및 제거를 용이하게하기 때문이다. 이번 프로젝트의 결과는 향후 전고체 배터리의 설계에 대한 중요한 통찰력을 제공할 수 있을 것으로 전망된다.▲ Japan-TokyoInstituteofTechnology-Battery▲ 도쿄공업대(東京工業大学)의 전경(출처 : 위키피디아)

일본 글로벌 자동차제조업체인 도요타자동차(トヨタ自動車)에 따르면 2025년까지 전고체 배터리의 상용화를 완료할 계획이다.전고체 배터리는 기존의 리튬-이온 배터리에 비해 훨씬 더 가볍고 더 빠르게 충전가능하며 더 오래 지속된다. 현재 전고체 배터리 생산 기술 등 연구 개발을 진행중이다.도요타의 트럭 상용차 계열사인 히노(Hino)가 전고체 배터리를 사용할지 여부는 아직 밝히지 않았다. 히노는 하이브리드 트럭에 기존 리튬-이온 배터리를 사용했다.고체 배터리가 트럭에 장착되면 연료 전지 트럭의 성능이 향상될 수 있을 것으로 평가된다. 배터리 무게가 눈에 띄게 감소하면서 연료 소비가 개선된다. 이 기술로 구동되는 전기자동차의 첫 번째 프로토 타입은 2021년 출시될 예정이다.▲ Japan-toyota-Battery▲ 도요타자동차(トヨタ自動車)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

미국 전기자동차 제조업체인 테슬라(Tesla)에 따르면 "양극이 없는 리튬 금속 배터리 셀(anode-free lithium-metal battery cell)"에 대한 새로운 연구 논문을 발표했다.특히 연구팀은 새로운 배터리를 이용해 전기 비행기를 구현할 수 있다고 밝혔다. 새로운 배터리의 높은 에너지 밀도 때문이다.양극이 없는 리튬 금속 배터리 셀은 360Wh/kg의 에너지 밀도와 1000Wh/L의 체적 에너지 밀도를 달성했다. 이를통해 상업용 전기 비행기를 구현하는 데에 매우 가까워지고 있는 것으로 평가된다.리튬 이온 배터리가 400Wh/kg 이상의 에너지 밀도를 달성하면 상업용 전기 비행기의 상용화가 가능할 것으로 추정되기 때문이다. 연구팀은 현재의 에너지 밀도를 더욱 개선하는 데에 주로 초점을 맞추고 있다.테슬라의 최고경영자인 엘런 머스크가 언급한 것처럼 4~5년 이내에 전기 비행기의 상용화가 가시화될 수 있을 것으로 기대된다.▲ USA-Tesla-Battery▲ 테슬라(Tesla)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

일본 배터리제조업체인 지에스유아사(ジーエス・ユアサ コーポレーション)에 따르면  우주궤도에서 4.0MWh 용량을 초과하는 "LSE"리튬 이온(Li-ion) 셀을 개발했다.일본의 9번째 우주정거장 공급선(HTV-9)의 발사와 리튬-이온 대체 배터리 세트 제공을 통해 달성됐다. 1998년에 처음 도입된 "LSE"Li-ion 셀은 고유한 환경과 우주 항공 응용 분야를 위해 특별히 설계됐다.새로 개발된 우주 전지는 20년 이상 중요한 상업 통신, 원격 감지, 과학, 방위 및 응용 분야에서 탁월한 성능과 가치를 제공하여 명성을 얻었다.특히 제에스유아사의 리튭 이온셀은 화학, 설계, 재료, 건축 및 제조 공정을 공유하며 엄격한 항공 우주 품질 표준에 따라 개발됐다. 이를 통해 대용량의 수명 및 성능 데이터를 제공할 수 있다.특정 전력 배터리는 고객이 전력 시스템 질량 목표를 달성하고 시작 비용을 줄일 수 있도록 한다. 특히 단일 대형 우주선에서 분산된 위성 네트워크로 전환됨에 따라 우주 전력 배터리의 중요성이 더욱 더 증가될 것으로 전망된다.▲ Japan-GSyuasaLithiumPower-Battery▲ 지에스유아사(ジーエス・ユアサ コーポレーション)의 홍보자료(출처 : 홈페이지) 

미국 다국적 기술기업인 허니웰(Honeywell)에 따르면 리튬 이온배터리 시스템의 안전관리를 위해 넥서리스(Nexceris)와 전략적 제휴를 체결했다.넥서리스(Nexceris)는 리튬-이온(Li-Ion) 배터리 제조업체이다. 허니웰의 화재 포트폴리오를 기반으로 하는 파트너십은 넥서리스의 리튬-이온 테이머(Li-ion Tamer) 제품으로 탐지기술을 향상시킬 수 있다.이를 통해 고객에게 배터리 고장 가능성에 대한 조기 경보기능과 고장의 영향을 완화하거나 피할 수 있는 기능을 제공한다.특히 허니웰의 상업용 화재사장과 넥서리의 가스 검출기술은 고급 검출 분야의 리더십을 강력하게 보완하는 것으로 평가된다.즉 고객이 시설 가동 시간을 개선하고 문제가 발생하기 전에 문제의 원인을 신속하게 파악하고 제어할 수 있도록 돕는다. 이를통해 스마트 에지 장치 전략을 확장할 수 있을 것으로 기대된다.허니웰은 에너지저장, 데이터센터, 해양 및 기타 산업에 제품을 판매하는 동시에 기존 고객에게 새롭고 혁신적인 고급 탐지솔루션을 제공할 수 있을 것으로 전망된다.참고로 리튬-이온 테이머 제품은 전 세계적으로 85시간 이상의 리튬 이온 에너지저장시설을 보호하며 총 55만시간의 현장 작동시간을 보장한다.▲ USA-Honeywell-Battery▲ 허니웰(Honeywell)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

오스트레일리아RMIT대학(RMIT University)에 따르면 리튬(lithium) 등 광물질 및 다양한 금속에 대한 글로벌 수요가 증가하고 있다. 경제성이 낮다며 비판을 받던 희귀광물이 많이 포함된다.신재생 에너지, 에너지저장배터리, 전기자동차 등 새로운 기술이 기하급수적으로 성장하고 있기 때문이다. 아직까지는 붐이 일으날 정도는 아니지만 분명한 것은 수요가 늘어나고 있다는 사실이다.국내 글로벌 광산기업들은 이 분야에 적극적으로 도전해 미래 광업의 붐을 일으키는데 중추적인 역할을 할 수 있을 것으로 전망된다.특히 리튬 및 광물질 자원이 풍부한 노던테리토리(NT)주, 웨스턴오스트레일리아(WA)주 등의 주정부는 규제를 과감하게 철폐해 신생 광물 채굴사업을 지원해야 할 것으로 판단된다.광물질 원자재만 수출하지 말고 고부가 가치산업으로 전환시킬 수 있는 기술기업들을 육성할 필요성이 높다. 정제 및 원료 농축산업에 인센티브를 주고 연구에 적극적으로 투자해야 한다.▲RMIT대학(RMIT University) 홈페이지

오스트레일리아 커틴대(Curtin University)에 따르면 $A 1억3500만달러 규모의 새로운 배터리 연구센터를 운영할 계획이다.세계 리튬산업의 최첨단 연구센터를 웨스턴오스트레일리아(WA)주에 설립하려는 것이다. 웨스턴오스트레일리아주는 배터리용 광물자원이 풍부해 배터리 제조의 중심지로 적합한 것으로 평가받고 있다.연구의 대부분은 웨스턴오스트레일리아주 지역인 Kwinana, South West, Goldfields, Pilbara 등에서 수행될 계획이다. 연방 정부, 주정부 및 산업계가 공동으로 5300만달러의 기금을 조성할 예정이다.또한 8200만달러 규모의 현물 지원도 진행할 방침이다. 새로운 국립리튬연구허브로 인해 배터리 제조산업 발전에 한걸음 다가설 것으로 기대된다.▲커틴대(Curtin University) 홈페이지