벤츠 배터리 판 흔든다…망간계 전환으로 주행거리 30% 늘린다

메르세데스-벤츠가 배터리 셀 화학 개발 방향을 망간 함량을 높이고 코발트와 니켈 비중을 낮춘 양극재 중심으로 전환한다고 밝혔다. 미국 자동차 전문 매체 디브이 리포트는 10월 28일(현지시각) 이 같은 파워트레인 기술 개요를 상세히 보도했다.

메르세데스-벤츠가 지난 27일 공개한 파워트레인 기술 개요에 따르면, 리튬 니켈 망간 산화물을 포함한 망간계 셀은 동일한 무게와 크기에서 기존 리튬인산철 셀보다 주행거리를 최대 30%까지 늘릴 수 있는 잠재력을 지니고 있다.

다만 이 수치는 확정된 양산 성능이 아니라 회사가 제시한 개발 단계의 잠재치다. 차세대 배터리 개발은 원자재 소비량과 비용을 낮추는 동시에 에너지 밀도를 높이고 충전 시간을 단축하는 데 초점이 맞춰져 있다.
고망간 양극재 전환 경로와 신소재 특성

메르세데스-벤츠는 망간계 양극재로 나아가는 과도적 단계에서 리튬망간산화물과 니켈망간코발트산화물을 결합한 재료를 활용할 계획이다. 이 소재는 망간 비중을 높이고 코발트와 니켈 비중을 낮춰 에너지 밀도와 비용 사이의 균형을 맞추는 역할을 맡는다.

특히 해당 소재는 코발트를 완전히 배제하고 현재의 니켈망간코발트 셀보다 니켈 사용량을 크게 줄일 수 있는 것이 특징이다.

핵심 성능은 최대 5볼트까지 작동하는 고전압 구동에 있으며, 이를 통해 핵심 원자재에 대한 의존도를 낮추고 더 작고 가벼운 배터리 시스템을 구현한다는 방침이다. 회사는 각 차량 세그먼트별 주행거리와 충전 용량에 최적화된 셀을 적용할 예정이다.


메르세데스-벤츠는 향후 대형 모델 라인업으로 800볼트 아키텍처를 확대 적용할 계획이다. 현재 이 아키텍처는 전기차 기술 프로그램에서 파생된 모듈형 파워트레인으로 소형과 준중형 세그먼트 등에 적용되고 있다. 자체 개발한 전기 구동 장치는 탄화규소 인버터를 적용해 효율을 극대화했다.
고체 배터리 분야에서는 복수의 전략적 파트너와 협력하고 있다. 공동 개발한 리튬 금속 고체 배터리를 탑재한 시험 차량은 슈투트가르트에서 말뫼까지 1205킬로미터를 재충전 없이 완주하며 성능을 입증했다.

4세대 셀 기술 역시 양산 가능성을 타진하기 위한 열과 안전성 시험이 진행 중이다.


진형근 글로벌이코노믹 기자 jinwook@g-enews.com