바나듐 이온 배터리에 대해 알아보자
전기차 시장이 다소 주춤하고 있는 가운데 우리나라 배터리 기업들은 리튬 이온 배터리의 화재 위험성을 극복할 수 있는데다 에너지 효율이 더 높은 전고체배터리 개발에 박차를 가하고 있습니다. 전고체배터리는 배터리 시장의 게임체인저로 여겨지며 꿈의 배터리라고 불리고 있습니다. 그런데 전고체배터리 외에도 국내 순수 기술로 개발한 또 다른 꿈의 배터리가 있네요. 바로 바나듐 소재를 사용해 만든 바나듐 이온 배터리입니다.
1. 바나듐 이온 배터리 (VIB - Vanadium Ion Battery)
바나듐 이온 배터리는 우리나라에서 세계 최초로 개발된 기술이라고 합니다. 국내기업인 스탠다드에너지라는 회사에서 개발에 성공하였습니다. 바나듐 이온 배터리는 리튬 이온 배터리와는 달리 물을 전해액으로 사용하여 발열이나 화재의 위험성이 없습니다. 그리고 리튬 이온 배터리가 리튬 소재를 거의 수입에 의존해야 하는 반면에 바나듐은 국내에 매장량이 많고 소재가 저렴하다는 장점이 있다고 합니다.
리튬 이온 배터리는 충방전을 반복하면 초기용량 대비 80%~90% 수준으로 저하되어 수명이 충방전 약 500~1,000회 정도인 반면, 바나듐 이온 배터리는 충방전 1만 번 테스트에서도 수명이 저하되지 않고 초기용량 대비 97% 이상의 수준을 유지하는 뛰어난 성능을 검증받았다고 합니다. 수명이 리튬 이온 전지에 비해 훨씬 길고 에너지 효율이 높은 배터리입니다.
다만 크기가 리튬 이온 배터리보다 크기 때문에 당장 자동차나 모바일에서 쓰기엔 어려움이 있고 주로 대용량 ESS 장치나 전기차충전소 등에 사용하기 적합하다고 합니다.
바냐듐 배터리가 알려진 것은 오래되었고 현재 사용되는 것은 바나듐 레독스 플로우 배터리라고 합니다. 레독스 흐름전지라고 불리는 것 같네요. 스탠다드 에너지는 처음에 이 배터리의 단점인 액체전극을 흘린 펌프들을 움직일 별도의 에너지가 필요한 점을 개선하기 위해 연구를 하다가 이를 접고 바나듐 이온 배터리 개발에 성공하였다고 합니다.
2. 스탠다드에너지
회사 대표가 카이스트 출신으로 화재의 위험성이 없는 ESS 개발을 위해 회사를 창립하였고 결국 개발에 성공하였습니다. 이를 바탕으로 2021년 소프트뱅크로부터 100억 원, 2022년 롯데케미칼로부터 650억 원의 투자금을 유치하기도 하였으며, 롯데케미칼은 14%의 지분을 확보하여 스탠다드에너지의 2대 주주입니다.
세계경제포럼의 테크놀로지 선도기업 100개사에 선정되기도 하였으며, 2023년 미국 라스베이거스에서 열린 CES 2023에 참석하여 바나듐 이온 배터리를 이용한 초고속 EV 충전 스테이션을 선보이기도 하였습니다. 그리고 강남 압구정 하이마트 주차장에서 바나듐이온배터리 기반 전기차 초고속 충전소를 시범운영하며 안정성을 검증받았습니다.
3. 글로벌 ESS 시장을 노린다면
글로벌 ESS 시장규모는 블룸버그 뉴에너지파이낸스에 의하면 2021년 110억 달러 (약 14.5조 원) 규모였던 것이 2030년 2620억 달러(344.6조 원) 규모로 성장할 전망이라고 합니다. 바나듐 이온 배터리의 효율성과 화재 안정성 검증이 완료되면 스탠다드에너지는 국내 전기충전소의 충전시설을 모두 바나듐 이온 배터리 충전시스템으로 변경하겠다는 목표를 갖고 있네요. 이를 토대로 해외 ESS 시장에 진출하겠다는 장기적인 목표를 갖고 있다고 합니다.
이상과 같이 바나듐 이온 배터리와 이를 개발한 스탠다드에너지라는 회사에 대해 살펴보았습니다. 국내 기술로 개발한 세계 최초의 기술인데다 효율성과 화재 안정성이 리튬 이온 배터리보다 뛰어나다는 점에 크게 관심이 가서 포스팅으로 남겨봅니다. 스탠다드에너지라는 회사는 기억하고 있어야 할 것 같네요. 관련 기술 특허가 140개인데 미국에 출원한 것이 60개 정도 된다고 합니다. 앞으로의 성장이 기대되는 회사인 것 같습니다.