[전기차 배터리 2차전지 관련주] 이차전지 종류와 장단점 알아보자

 

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2차 전지(Secondary Battery) 란?

2차 전지(Secondary Battery)는 화학에너지가 전기에너지로 바뀌는 횟수가 여러번 가능한 전지로 충전이 가능한 배터리를 말합니다. (1차 전지는 한번 쓰고 버리는 전지를 말합니다.)

즉, 전지를 다시 충전해 재활용할 수 없느냐, 있느냐를 기준으로 1차와 2차 전지를 구분합니다.

 

2차 전지(Secondary Battery) 원리

2차전지는 양극재, 음극재, 분리막, 전해질로 구성되어 있습니다.

양극에 있는 리튬이온이 전해질을 통해서 음극으로 이동하면서 전기가 발생합니다.

반대로 음극에서 양극으로 리튬이온이 이동하면 방전됩니다.

 

국내 배터리 3사 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK ON
양극재 관련기업 포스코케미칼, LG화학
음극제 관련기업 포스코케미칼, 대주전자재료

 

2차 전지(Secondary Battery) 종류

종류는 납축전지, 니켈카드뮴전지, 니켈수소 전지, 리튬이온전지가 있습니다

구분	납축전지(Pb)	니켈-카드뮴 전지(Ni-Cd)	리튬 이온 전지(Li-ion)
기준전압	2.0V	1.2V	3.7V
수명	1~2년	5~10년(500회)	5~15년(1000회)
장점	저렴하고 대용량,수명이 김	셀당 생산가격이 저렴	자연방전이 거의없다. 가볍다.
단점	무겁고 자연방전율이 높다.	대용량 배터리 생산이 어렵다. 메모리효과가 없다.	비싸다. 화재 폭발위험
환경 친화도	나쁨(납,황산 등)	나쁨(중금속,카드뮴)	좋음

(* 기준전압은 제조사 별로 다를 수 있습니다.)

배터리의 메모리효과(Memory effect)  란?
배터리를 사용하면서 충분히 방전하지 않은 상태에서 다시 충전을 하면 충전된 배터리의 충전용량이 줄어드는 현상이다. 예를 들면, 배터리를 충전 후 50%만 사용하고 다시 충전하면 80% 정도까지만 충전되고 100% 충전이 되지 않는 현상이다.

 

2차 전지 리튬이온전지의 장점

✅ 질량, 부피 당 에너지 밀도가 가장 높다.

✅ 형태의 제한이 없다.

✅ 자가방전에 의한 전력 손실이 적다.

✅ 메모리 효과가 없다. 

✅ 무게가 가볍다.

 

2차 전지 리튬이온전지의 단점

✅ 가격이 비싸다.

✅ 화재와 폭발 위험이 크고 한번 불이 붙으면 조기 화재 진압이 매우 어렵다.

 

 

전기차와 2차전지 향후 전망

전 세계적으로 전기차 시장은 확대될 것으로 예상되며 2차 전지 시장은 계속 증가하고 있습니다.

2차 전지는 내연기관의 가솔린이, 경유, LPG 대체가 가능한 수단으로 자동차에서 발생하는 유해가스를 발생시키지 않으며 친환경 자동차를 만드는데 반드시 필요한 부품 중 하나입니다.

전기차 전망이 긍정적일 수밖에 없는 이유는 유한 자원인 화석연료를 대체하기 위한 목적과 공해물질을 전혀 배출하지 않기 때문입니다.

또한, 전 세계가 20~30년 안으로 내연기관 차량의 생산을 줄여가자는 추세입니다.

 

하지만 배터리 가격이 관건입니다.

배터리가 차 하부에 부착되어 있는데 하부 충격으로 조그만 크랙이 발생하더라도 배터리를 교체할 수 있습니다.

기아 EV6  전기차 배터리로 예를 들자면 배터리 교체비용이 2,500만 원이라 합니다.
차량 가격에 40%를 차지할 정도로 비쌉니다.

전기차 시장과 2차 전지 시장이 성장하기 위해서는 배터리 원자재 가력 하락 또는 상향평준화가 쟁점이 될 것 같습니다.

1회 충전 시 1,000km 이상 장거리 주행 가능한 차량이 나오는 등 배터리 기술력은 발전되면서 가격은 평준화되는 그림이 나와야 될 것 같습니다. 마치 핸드폰처럼요

시간이 걸리겠지만 향후 전기차 가격이 안정화된다면 내연기관에서 전기차로의 전환 속도도 가속화될 것으로 보입니다.