스토리

Tech2022-09-27

글로벌 폭스바겐그룹의 배터리 솔루션과 공급 계획

전기차가 처음 출시된 지도 10여 년이 지났습니다. 10여 년 전에 출시한 전기차 배터리를 교체할 주기가 다가온 지금, 전기차 배터리에 대한 솔루션은 세계적 화두이자 폭스바겐그룹 ‘뉴 오토‘ 핵심 전략 중 하나입니다. 배터리 수리, 재활용은 물론 배터리 생산을 아우르는 글로벌 폭스바겐그룹의 배터리 솔루션과 공급 계획을 소개합니다.

[출처 : Shaping mobility Hub]

[출처 : Shaping mobility Hub]

폐기 없이 수리해 사용하는 배터리 기술

전기차 사용자 대부분은 배터리가 방전되거나 사고로 인해 배터리 팩이 손상될 경우 배터리를 폐기해야 한다고 생각합니다. 그러나 폭스바겐그룹에서 공급하는 고전압 배터리는, 폭스바겐그룹의 고전압 배터리 전문가들의 진단을 통해 수리가 가능합니다. 전문가들은 파손되었거나 배터리 SoH(State of Health)가 저하된 차량을 인계 받으면 검역 구역을 옮겨 차량을 격리하고 배터리를 모니터링합니다. 외관의 변형을 진단하고 나면 배터리 모듈 내 개별 셀의 오류를 진단합니다. 개별 셀의 결함이 발견되면 전체 모듈을 교체합니다.

폭스바겐 ID. 패밀리와 아우디 Q4 e-tron에 적용된 MEB 플랫폼에는 크기에 따라 7~12개의 모듈이 한 개의 배터리로 구성됩니다. 결함이 발생한 모듈만 교체할 경우 나머지 나머지 배터리는 정상적으로 작동하며 배터리 전체를 교체, 폐기하지 않아도 됩니다. 특히 배터리 SoH가 70% 이상 남아 있다면 수명을 다 한 1~2개의 모듈만 교체해도 충분합니다. 현재 독일에는 2개의 자격 인증 센터에서 고전압 배터리 전문가를 양성하고 있으며, 배터리 수리를 전문으로 하는 지원센터를 운영 중입니다. 폭스바겐그룹의 전기차가 판매되는 시장이라면 공식 서비스 센터에서 배터리 점검 및 수리를 받을 수 있습니다.

[출처 : Shaping mobility Hub]

배터리 수명을 연장하는 재활용 활동

폭스바겐그룹은 배터리 수명 연장을 위해 다양한 활동을 수행하고 있습니다. 먼저 지난 2021년 1월 독일에서는 폭스바겐그룹의 전기차 배터리 재활용 공장이 시범 가동을 시작했습니다. 이곳은 연간 최대 3,600개에 달하는 배터리 시스템을 재활용할 예정이며, 그 무게는 1,500톤에 해당합니다. 그룹은 알루미늄과 구리, 플라스틱의 재활용과 마찬가지로, 폐배터리에서 리튬, 니켈, 망간, 코발트를 추출해 궁극적으로 90% 이상의 재활용률을 달성할 계획입니다. 폭스바겐그룹은 이처럼 생산과 사용 단계를 넘어 배터리까지 재활용해, 차량 전체 수명주기에 걸쳐 탄소저감을 실현한다는 방침입니다.

최근 츠비카우 공장에 설치한 파워 스토리지 컨테이너(PSC)도 배터리 재활용을 위한 프로젝트입니다. 총 96개 570kWh의 MEB 배터리 모듈을 활용해 제작한 PCS는 공장의 급속 충전 시설로 사용됩니다. PCS를 이용하면 어디에나 기존 급속 충전 시설보다 저렴한 비용의 충전 환경을 구축할 수 있습니다. 현재 츠비카우 공장에는 4개의 150kW급 PCS 충전 스테이션을 설치했으며, 75kW로 분배해 최대 8대까지 동시 충전이 가능합니다. 만약 태양광과 같은 친환경 발전 설비와 결합될 경우 충전 비용은 더 낮아집니다. 현재는 파일럿 프로젝트로 진행되지만 향후 더 많은 폐배터리를 PCS로 제작해 급속 충전 시설 확대에 기여할 것입니다.

[출처 : Shaping mobility Hub]

통합 배터리셀과 기가 팩토리 건립

폭스바겐그룹은 2021년 독일에서 열린 파워데이(Power Day) 행사를 통해, 2030년까지 추진할 배터리와 충전 부문의 기술 로드맵을 발표했습니다. 로드맵은 배터리 복잡성과 비용은 낮추며, 더 많은 소비자들이 전기차를 선택하도록 하기 위한 계획입니다. 향후 폭스바겐그룹은 10년내 240기가와트시(GWh)의 총 생산량을 갖춘 기가팩토리 6곳을 건립하고, 통합 배터리 셀을 생산하게 됩니다. 산하 브랜드의 80%가 통합 배터리 셀을 이용할 계획입니다. 이를 통해 규모의 경제가 형성될 경우 엔트리 레벨의 자동차에서는 최대 50%, 볼륨 모델의 경우 최대 30%의 배터리 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대됩니다.

폭스바겐그룹은 통합 배터리 셀 생산을 위한 파트너십 구축도 진행하고 있습니다. 독일의 보쉬(BOSCH)와 함께 배터리 생산 설비와 조립 라인을 개발하고 있습니다. 양극재(Anode Material) 원료 조달과 재활용을 목표로 벨기에 배터리 소재 기업 유미코아(Umicore)와 협력하고 있습니다. 배터리 수요 증가에 대비해 스웨덴의 노스볼트(Northvolt)와 같은 생산 파트너도 지속적으로 발굴하고 있습니다. 기가 팩토리는 표준화를 추진 중입니다. ‘표준 설계’가 이루어질 경우, 건설에 필요한 장비와 구성 요소를 동일하게 적용해 계획과 자재 구매 절차 단순화가 가능합니다. 유럽 내에 폭스바겐그룹 기가 팩토리가 구축되면 원료, 인력 조달 및 제품 배송까지 배터리 가치 사슬을 통합 관리할 수 있습니다. 기가팩토리가 완공되면, 연간 생산량 240GWh 규모로 배터리 셀 생산이 가능할 것으로 보입니다. 이를 통해 폭스바겐그룹은 빠르게 증가하는 전기차 수요에 맞춰 배터리를 공급할 수 있을 것으로 기대됩니다. 앞선 배터리 생산과 재활용 계획으로 전기차 시대를 이끌어 갈 폭스바겐그룹의 활약을 기대해주세요.

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