중소기업기술정보진흥원

EV용 배터리·ESS·연료전지 분야 글로벌 종합 에너지 기업, 신흥에스이씨㈜ ’

“xEV용 원통형 리튬이온배터리 일체형 CID 개발”

신흥에스이씨㈜, EV용 원통형 리튬이온배터리(LIB) 일체형 CID 국산화

일본 기업들이 선점한 EV용 원통형 LIB의 글로벌 수출 발판 마련

□ 세계 전기차 시장은 오는 2025년이면 전체 자동차의 20%를 차지할 것으로 전망되는 등 가파른 성장세가 예상된다. 이런 상황에서 지속적인 연구개발(R&D)로 전기차용 리튬이온배터리(LIB)의 안전을 책임지는 핵심 부품을 국산화해 수출 및 수입대체를 꾀하고 나선 우리 중소기업이 있어 주목된다.

□ 경기도 오산시 소재 신흥에스이씨㈜(공동대표 황만용·김기린)는 최근 전기차(EV) 등 미래 친환경차(xEV)에 빠른 적용 확대가 예상되는 ‘EV용 원통형 리튬이온배터리(LIB) 일체형 CID’의 국산화 개발에 성공하고 이르면 올해 안에 상용 공급에 나설 계획이다.

◦ 전기차 등의 에너지원으로 사용되는 xEV용 이차전지 가운데 70% 수준인 것으로 추산되는 LIB는 비수계 전해질을 사용하므로 수분과 접촉을 거의 완벽하게 막을 수 있는 콘테이너(Container)와 캡 어셈블리(Cap Ass'y) 등의 셀 패키지, 터미널(terminal) 부품이 필요하다.

◦ LIB는 과충전 및 과전류가 유입되면 셀 내부의 온도 상승으로 누액, 폭발 발화의 위험성이 있기 때문에 부품 내에 다수의 보호장치 장착이 필요하다.

◦ ‘CID(current interupt device)’는 리튬이온전지 셀에 장착되는 대표적인 보호장치로, 과충전시 압력을 감지해 셀내부 압력을 제거하는 세이프티 벤트(Safety Vent)와 함께 전류흐름의 차단과 셀내부 압력 감소 등의 기능을 수행하는 핵심 부품이다.

□ 신흥에스이씨㈜는 해당 기술개발을 위해 지난 2015년부터 2년여에 걸쳐 중소기업기술정보진흥원의 R&D 지원사업(민관공동투자기술개발사업)으로 선정된 「차세대 xEV용 원통형 LIB 18650/21700 일체형 CID 개발」과제를 수행했다.

◦ 앞서 신흥에스이씨(주)는 「원통형 2600mAh LIB 보호소자 Top Cap 일체형 폴리머 PTC 캡어셈블리 소자 개발」(구매조건부신제품개발사업, 2011), 「ESS용 이차전지 캡커버 어셈블리 고효율 자동화 제조기술 개발」(민관공동투자기술개발사업, 2012), 「미래 혁신형 xEV용 차세대 캡어셈블리 기술개발」(WC300 R&D, 2014) 등의 정부 R&D 과제를 수행하며 리튬이온 이차전지 분야 국내 대표 중소기업으로 성장하고 있다.

□ xEV에 채용되는 LIB는 패키지에 따라 크게 △파우치를 적용한 리튬이온폴리머배터리(LIPB) △원통형 18650·21700 셀 △캔을 적용한 각형 대용량 LIB 등 3가지 타입으로 나뉜다.

◦ 일본 닛산, 미국 GM, 국내 현대·기아 등의 자동차 메이커들은 파우치 방식의 전지를 채용중이며 유럽의 폭스바겐·BMW, 일본 토요타, 미국 포드 등은 각형 LIB 적용을 선호하고 있다.

◦ 하지만 최근 미국 전기차 업체 테슬라가 원통형 18650 방식을 채용하면서 향후 원통형 시장의 성장 가능성이 높게 점쳐지고 있다. 실제로 북미 EV시장에서는 원형 방식이 가장 많다. 전기차 1대에 필요한 원통형 18650 셀은 7,000~8,000개 정도로 수요가 매우 크다. 원통형 21700은 이보다 용량이 더 크다.

◦ 전체 xEV(BEV·PHEV·HEV 등)에 적용되는 LIB 시장에서 원통형 18650 방식이 차지하는 비중은 20~25%에 달하는 것으로 추산된다. 그동안 테슬라에는 일본 기업이 LIB와 부품을 전량 독점 공급해 왔다.

□ 신흥에스이씨㈜는 향후 5년 뒤 전체 xEV용 LIB 캡 어셈블리(CID 포함) 부품 시장이 3조 원 이상 규모로 급성장이 예상되는만큼 이번 원통형 CID 개발을 계기로 글로벌 고성능 전지 분야 시장에서 점유율을 높여간다는 계획이다.

◦ 향후 글로벌 시장 공급이 본격화하면 2023년께 연간 3,000억 원 이상의 수출증대 효과를 가져 올 것으로 기대하고 있다. 이와 함께 32조 원 이상 규모가 될 것으로 전망되는 LIB 전방산업에서 국내 전지 업계의 원가 및 시장 경쟁력 강화에도 기여할 전망이다.

□ 지난 2009년 설립된 신흥에스이씨㈜는 지난해 매출액 1000억 원 선을 돌파한데 이어 올해 약 1700억 원을 내다 보는 등 가파른 성장세에 있다. 620여 명의 임직원이 연구개발(R&D) 부문과 생산라인을 갖춘 오산 본사와 양산 공장으로 나뉘어 제품 개발 및 생산에 나서고 있다.

◦ 창업 초기 브라운관 TV 부품으로 성장해온 이 회사는 2차 전지 분야 부품을 중심으로 한‘에너지’분야를 신성장 동력으로 삼고 있다.

◦ 소형 리튬이온배터리 및 리튬이온폴리머전지를 축으로 성장해 왔으며 전기 자동차용 대형 리튬배터리를 중심으로 신규 제품 개발 및 시장공급에 매진중이다. EV용 배터리와 함께 신재생에너지(ESS)와 연료전지 분야에도 진출, 글로벌 종합 에너지 기업으로 도약을 꿈꾸고 있다.

황만용 대표는 “미래가 불투명한 전기자동차 시장에 아무도 투자를 하지 않으려고 하던 8년 전 신흥에스이씨는 과감한 투자와 민관 R&D 협력을 통해 미래성장 동력을 확보해 왔다”며 “향후 새로운 연구와 혁신을 지속해 산학연 저변 기술 및 관련 인력 확대, 시장 점유율 확대를 실현하는 한편 고용창출, 지역경제 발전에 기여하는 기업이 되도록 노력할 것”이라고 밝혔다.