CATL, 영하 30도에도 충전 가능한 나트륨이온 배터리 상용 생산 시작

중국 최대 배터리 제조업체인 CATL이 극저온 환경에서도 성능 저하가 거의 없는 나트륨이온 배터리의 상용 생산에 들어갔다.

이는 전기차 배터리 기술이 아직 진화 단계에 있다는 점을 다시 한 번 보여주는 사례로 향후 전기차와 에너지 저장 시장에 적지 않은 영향을 미칠 전망이라고 클린테크니카가 24일(이하 현지시각) 보도했다.

클린테크니카에 따르면 CATL은 전날 발표를 통해 소형 상용차용 나트륨이온 배터리 팩을 본격적으로 생산하기 시작했다면서 이 배터리는 영하 30도에서도 충전이 가능하며 영하 40도 환경에서도 사용 가능한 용량의 90%를 유지한다고 밝혔다.

이번에 공개된 나트륨이온 배터리는 CATL의 상용차 전용 플랫폼 ‘텍트랜스 II’의 일부다.

텍트랜스 II는 대형 트럭과 버스용 배터리를 포함하는 플랫폼으로 이번에 소형 밴과 트럭을 겨냥한 나트륨이온 배터리가 추가됐다. 해당 배터리 팩의 용량은 45킬로와트시(kWh)로 장거리 주행보다는 혹한 환경에서의 안정성과 내구성에 초점을 맞췄다.

텍트랜스 II에는 리튬이온 배터리를 사용하는 여러 파생 모델도 포함돼 있다. 영하 15도에서 20%에서 80%까지 30분 만에 충전이 가능한 초고속 충전 모델과 섭씨 45도 환경에서 18분 만에 주행거리 60%를 추가할 수 있는 고온 초고속 충전 모델 등이 대표적이다. 이 고온형 모델은 셀 수명 5000회 충전 사이클을 목표로 한다.

플랫폼에는 최대 253kWh 용량의 대형 배터리 팩도 포함돼 있으며 최대 주행거리는 약 800킬로미터 수준이다. 나트륨이온 배터리의 경우 충전 사이클 수명이 1만회 이상으로 제시됐고 중국의 국가표준인 GB 38031-2025 인증도 획득했다.


CATL은 텍트랜스 II 시리즈에 배터리 교환형 모델도 함께 선보였다. 42kWh 용량의 ‘#20’ 교환 블록, 56kWh의 ‘#25’, 81kWh의 ‘#35’ 블록이 준비돼 있다. CATL은 올해부터 나트륨이온 배터리가 배터리 교환 시스템을 중심으로 승용차와 상용차, 에너지 저장장치(ESS) 분야 전반에 대규모로 적용될 것이라고 밝혔다.
앞서 CATL은 지난해 4월 ‘테크 데이’ 행사에서 첫 나트륨이온 배터리 브랜드인 ‘낙스트라(Naxtra)’를 공개했다. 당시 제시된 에너지 밀도는 최대 175와트시/킬로그램(Wh/kg)으로 이번 텍트랜스 II용 나트륨이온 배터리 역시 동일한 수준의 에너지 밀도를 갖췄다고 설명했다.


나트륨이온 배터리가 다시 주목받는 배경에는 리튬 가격의 변동성이 있다. 최근 몇 년간 리튬이온 배터리 가격은 하락세를 이어왔지만 리튬 원자재 가격 급락 이후 생산 축소가 이어지며 다시 가격 상승 압력이 커지고 있다.

배터리용 탄산리튬 가격은 최근 톤당 2만달러(약 2억9368만원) 선까지 올랐고 이는 공급 조정과 수요 회복이 맞물린 결과라는 분석이 나온다. 리튬 공급이 수요를 따라가지 못할 경우 가격 변동성이 장기화될 가능성도 제기된다.


나트륨이온 배터리는 원재료인 나트륨이 풍부하고 가격이 저렴하다는 장점이 있다. 아직은 대량 생산 효과가 충분히 반영되지 않아 리튬이온 배터리 대비 가격 우위가 크지 않지만 향후 생산 규모가 확대되면 비용 경쟁력이 크게 개선될 수 있다는 평가다.

특히 1만회 이상 충전이 가능한 긴 수명은 에너지 저장장치에 적합한 특성으로 꼽힌다. 연간 365회 충·방전을 가정하면 30년 가까운 사용이 가능하다는 계산이 나온다. 에너지 밀도가 아직 승용차 전반에 적용하기에는 낮은 편이지만 기술 발전 속도를 고려하면 활용 범위는 점차 넓어질 가능성이 크다.


김현철 글로벌이코노믹 기자 rock@g-enews.com