전기차 배터리에서 효율을 높이기 위한 기술은 무엇이 있나요?

Question

안녕하세요. 전기차에서 제일 중요한 것이 배터리 용량과 효율성이라고 생각하는데요

이러한 배터리 용량과 효율을 높이기 위한 기술은 어떤 것이 있나요?

김민규 전문가 · Accepted Answer

안녕하세요. 김민규 전문가입니다.우선 발열에 의한 에너지 손실을 최소화 해야합니다. 이는 저항 등의 최대한 적게 발생되도록 하는 것이죠.

강상우 전문가 · Answer

전기차 배터리 효율을 높이기 위한 다양한 기술들이 연구 개발되고 있습니다.

고성능 양극 소재: 니켈, 코발트, 망간 등 기존 양극 소재 대신 니켈 함량을 높인 NCM (니켈-코발트-망간) 계열이나, 고용량 리튬 저장이 가능한 LFP (리튬 철 포스페이트) 계열 등이 연구되고 있습니다. 이러한 소재들은 에너지 밀도 향상, 사이클 수명 연장, 안전성 개선 효과를 기대할 수 있습니다.

실리콘 음극 소재: 기존 탄소 음극 소재 대신 리튬 저장 용량이 훨씬 높은 실리콘 음극 소재 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 하지만, 실리콘의 부피 변화 문제 해결, 전기 전도도 향상 등 해결해야 할 과제도 존재합니다.

고체전해질: 액체 전해질 대신 안전성이 높고 열 안정성이 뛰어난 고체 전해질 개발은 폭발 위험 감소, 에너지 밀도 향상, 충전 속도 개선 효과를 기대할 수 있습니다. 하지만, 고체 전해질의 이온 전도도를 높이고, 전극과의 적합성을 확보하는 기술적 과제가 남아 있습니다.

장준원 전문가 · Answer

전기차 배터리 용량과 효율성을 높이기 위한 기술을 말씀드리자면 고에너지 밀도를 가진 리튬이온 배터리의 사용이 중요합니다. 차세대 배터리로는 리튬-황, 고체 전해질 배터리가 연구되고 있고 더 높은 에너지 밀도와 안정성을 제공합니다. 또한 나노소재와 3D 구조를 사용해 전극의 표면적을 늘려 전도성을 향상시킵니다. 배터리 관리 시스템(BMS)은 배터리 셀의 상태를 모니터링하고 최적화해 효율을 높혀 배터리 수명에 가장 큰 영향을 미칩니다.

김상규 전문가 · Answer

안녕하세요. 김상규 전문가입니다.현재의 기술은리튬 이온 배터리 방식입니다.성능개선 위해니켈 중심 양극 활물질을 사용하여, 에너지 밀도를 30-50프로 향상시키고, 충전속도를 단축고체 전해질을 사용하여 안정성을 높이고, 에너지 밀도를 더욱 향상시키는 방법고체전지 상용화 이전까지 지속적 개선통한 성능개선 추구리튬이온 액체전지 대비 더 강력한고체전지 상용화 기술이 있습니다.액체 전해질을 사용하지않아 발화 위험이 감소하고, 내부저항이 낮아 열발생이 적음액체전지 대비 에너지밀도 높은 고체전지 개발양산체계 구축과 생산비용 절감 통한 고체전지 상용화 단축전지화학 시스템 개선 방향이 있습니다리튬 이온 이상의 새로운 고성능 전극소재 전극 활물질을 개발하여 에너지밀도 높이고 충전속도를 단축하는 방향 개발안전성 높이고 전기전도도 향상시키는 새로운 첨단 전해질 개발전극 표면적을 늘리고 전극 내부 이온 이동경로를 최적화하는 전극구조 개선배터리 상태 실시간 모니터링 및 제어로 성능 / 수명 극대화하는BMS (Battery Management System) 개선고체전지 상용화, 차세대 리튬이온 배터리 개발, 전자화학 시스템 개선 등의기술혁신으로전기차 배터리의 에너지밀도, 충전속도, 안전성, 수명을 크게 향상시키고가격 경쟁력을 확보하기 위해기술개발이 가열차게 진행중입니다.또한 이런 기술 발전에 더불어폐배터리 재활용/ 무선충전기술/ 에너지 저장 시스템 연계 기술 등다양한 기술들이 발전한다면전기차는더욱 친환경 적이고도 안전한 미래 이동 수단이 되겠습니다.

안다람 전문가 · Answer

안녕하세요. 안다람 전문가입니다.배터리 소재 개선을 통하여 고에너지 양극재를 개발하는 방법이 있습니다.실리콘 기반 음극재를 사용하여 용량을 증대시키고 전해질 개선을 통한 안정성 및 성능 향상을 꾀할수 있습니다.이외에도 셀 최적화,배터리 관리 시스템 고도화,고체전해질 배터리 개발,배터리 팩 설계 최적화,재활용 기술 등이 있습니다.