북미 최대 배터리 및 전기차 박람회인 '2023 The Battery Show North America'가 ‘Electric & Hybrid Vehicle Technology Expo’와 함께 지난 12일부터 14일까지 미국 자동차 산업의 중심지인 미시간주 노바이에서 개최됐다. 이번 박람회에는 전기차 배터리 관련 크고 작은 다양한 글로벌 업체들과 전기차 업체들이 참가해 최신 기술과 제품을 소개했다. 엑스포장에는 800개 이상의 업체와 약 1만 명 이상의 업계 및 기업 관계자, 연구원, 학생 등 다양한 인원이 참석했으며 3일간 유료로 진행된 콘퍼런스에서는 70개 이상의 테크 포럼과 강의 세션이 제공돼 연구 내용과 산업 동향에 대한 정보를 제공했다. 매년 미시간주에서 개최되는 배터리 쇼는 영국 콘퍼런스 및 출판 전문업체인 Informa에서 기획하고 있으며 북미 배터리 쇼(미국 미시간주, 9월 또는 10월)와 유럽 배터리 쇼(독일 슈투트가르트, 주로 5월)로 나눠서 개최 중이다.

행사 개요

<배터리 쇼, 전기 및 하이브리드 자동차 기술 엑스포> 

 [자료: Informa]

12일 첫날 기조연설자로 나선 David Howell 미국 에너지부의 제조 및 에너지 공급망 담당 부국장은 배터리 혁신과 제조, 공급망 지원을 위한 에너지부의 노력을 강조했다. 둘째 날 기조연설자로 나선 폴크스바겐 배터리 자회사 파워코(PowerCo SE)의 Sebastian Wolf 대표는 ‘배터리셀 생산의 산업화’에 대해 연설했고 이어 노스캐롤라이나주 샬롯에 본사를 둔 세계 최대 전기차 배터리용 리튬 공급업체 앨버말 코포레이션(Albemarle Corporatio)의 Eric Noriss 회장은 ‘자급자족할 수 있는 북미 리튬 공급망 달성’의 중요성에 대해 전했다. 마지막 날인 14일에는 Monolith AI의 Richard Ahlfeld CEO가 ‘인공지능(AI)으로 풀어가는 배터리 분야의 다루기 어려운 물리적 현상’에 대해 전하며 AI와 배터리 분야의 협력이 가능한 미래에 대한 비전을 제시했다.

<Simens의 ‘미래의 공장을 위한 올바른 토대 마련’ 주제 강의 모습>

[자료: KOTRA 디트로이트 무역관 직접 촬영]

전시회장 내 무료로 개최된 오픈테크 포럼에서는 이번 전시에 참가하는 기업들의 관계자들이 업계 화두로 떠오르는 주제들 ‘배터리 지속성, 안전성, 지속 가능한 배터리 소재’ 등에 대한 다양한 인사이트와 기술, 정보 교환의 시간을 가졌다. 13일 오후 연사로 나선 UNIGRID 배터리의 CEO인 Tan Darren이 '첨단 나트륨이온배터리' 확보의 중요성에 대해 강조했다. Darren CEO는 "나트륨이온배터리는 리튬이온배터리와 구조가 유사하지만 가격이 높아진 '리튬' 대신 소금의 주 원소인 '나트륨'을 쓰기 때문에 재료가 풍부하고 생산 단가가 낮다는 장점이 있어 리튬이온배터리를 대체할 차세대 배터리로 주목받고 있다"라며 "나트륨 이온의 산화·환원 반응을 이용한 이 배터리는 합금 양극을 사용할 경우 출력 및 에너지 밀도에 있어서도 리튬이온배터리를 충족하거나 능가할 수 있다"라고 전했다. 실제로 리튬이 지구 지표면에 0.005%만 존재하는 반면 나트륨은 그 500배 이상인 2.6% 존재하는 것으로 알려져 있다. 그는 이어 "기업들은 나트륨 원료 확보와 공급망에 주목해야 할 때"라고 덧붙였다.

전시회장 밖 옐로우룸에서 열린 유료 세션에서 GM의 차량 충전 고객 경험(CX.Customer Experience) 최적화를 담당하는 GM EV Ecosystem 팀장 Tommy Doran은 "전기차 판매가 증가하며 고속 충전 인프라의 구축은 더욱 중요한 문제로 떠오르고 있다"라며 "미국 정부가 2030년까지 미국 전역에 50만 개 이상의 전기차 충전소 구축 목표를 세운 것처럼 우리도 증가하는 수요와 충전소 설립 속도를 맞추기 위해 총력을 기울이고 있다"라고 전했다. 또한, "우리 팀의 목표는 전기차 소유주들이 더욱 편리하고 즐겁게 차량 운행을 할 수 있게 만드는 것"이라고 강조했다. 

  <오픈 테크 포럼 모습>

[자료: KOTRA 디트로이트 무역관 직접 촬영]

부스 소개

전기차 배터리 테스트 장비 업체부터 누수 탐지기, 배터리팩 실란트, 폐배터리 재활용 업체, 배터리팩 이동을 자동화하는 시스템, 자동차 관련 전문 마케팅 업체들까지 800개 이상의 부스가 설치된 가운데 배터리 누출 감지기 등 안전 관련 부스들이 올해도 인기를 끌었다.

(Orion S.A) 글로벌 특수 케미컬 기업인 오리온엔지니어드카본(Orion S.A)은 리튬이온배터리와 납축배터리의 성능 향상을 위한 광범위 고성능 전도성 첨가제 'PRINTEX kappa 100'을 선보였다. 오리온 측에 따르면, 아세틸렌계 첨가제로 뛰어난 순도를 지닌 'PRINTEX kappa 100'은 높은 전기 전도율을 통해 기존의 카본 블랙보다 훨씬 높은 전력 밀도와 배터리 수명을 유지할 수 있다는 장점을 가졌다. Kevin Milks 마케팅 매니저는 KOTRA 디트로이트 무역관과의 인터뷰에서 "우리는 고객사에 더 적합한 제품을 제공하기 위해 납축배터리와 리튬이온배터리 분야 모두 기술 포트폴리오를 확장해 나가고 있다"라며 "미국 내 유일한 아세틸렌계 전도성 첨가제 생산 공장이 내년에 텍사스주에 개소 예정이며 향후 수요 증가에 발맞춰 북미 지역에서 안정적인 공급을 해나갈 수 있을 것"이라고 강조했다.

(INFICON) 매년 배터리 쇼에 참가하고 있는 INFICON은 스위스에 본사를 두고 미국 뉴욕주 시러큐스와 한국, 독일, 프랑스, 이탈리아 등지에 지사를 운영하는 배터리 누수탐지기 전문 업체다. 전기차의 생산단계에서 리튬이온 배터리 셀의 전해액 누수 또는 물이나 습기와 접촉으로 인한 반응으로 생긴 플루오린화수소산이 배터리팩이나 모듈에 침입하지 않도록 탐지하고 예방하는 누수탐지기를 선보여 온 이 업체는 올해 한층 업그레이드된 배터리 전해액 누출 검출기 ELT3000 PLUS를 소개했다. Thomas Parker 세일즈매니저는 KOTRA 디트로이트 무역관과의 인터뷰에서 “이 시스템은 깨지기 쉬운 파우치 셀을 포함한 모든 리튬이온 배터리 셀에 대한 전해액 누수 테스트 솔루션을 제공하며 압력 변화와 같은 간접적인 파라미터가 아닌 전해액 누수를 직접 감지하는 유일한 시스템”이라고 전했다. 그는 이어 “질량 분석기 기술을 기반으로 기존 압력 테스트 방법보다 최대 1000배 작은 마이크로미터 범위까지 누출을 찾아낼 수 있다”라고 전했다.

(H.B Fuller) 미네소타주에 세인트폴에 본사를 둔 이 업체는 자동차 분야뿐만 아니라 항공·의료·건설·포장 등 다양한 산업 분야에서 사용되는 접착제, 코팅제, 밀봉제 등의 특수 화학제품을 제조하고 판매하는 글로벌 기업이다. 이번 전시에서는 배터리 모듈과 배터리팩에 사용되는 실란트인 EV Seal 500이라는 제품을 선보였다. 열가소성 플라스틱 핫멜트 밀봉제인 이 제품은 재가열 접착이 가능하며 도포량 조절이 용이하다. 고화 시간과 결정화 시간이 짧아 고속 대량생산이 가능하다는 것도 장점이다. H.B Fuller의 사업개발 매니저인 Marlen Valverde 박사는 KOTRA 디트로이트 무역관과의 인터뷰에서 "배터리 모듈과 팩을 습기나 먼지 등의 오염 물질로부터 완벽히 밀봉하는 것은 배터리 수명 유지에 매우 중요한 포인트 중 하나"라며 "EV Seal 500 제품은 우수한 압축성과 탄성 회복성을 가졌다"라고 강조했다.

 · 배터리셀(Cell) - 전기에너지를 충전, 방전해 사용할 수 있는 리튬이온배터리의 기본 단위. 양극, 음극, 분리막, 전해액을 사각형의 알루미늄 케이스에 넣어 만듦.

 · 배터리 모듈(Module) - 배터리셀(Cell)을 외부 충격과 열, 진동 등으로부터 보호하기 위해 일정한 개수로 묶어 프레임에 넣은 배터리 조립체(Assembly)

 · 배터리팩(Pack) - 전기차에 장착되는 배터리 시스템의 최종 형태. 배터리 모듈에 BMS(Battery Management System), 냉각시스템 등 각종 제어 및 보호 시스템을 장착해 완성됨.

   예시) BMW i3의 배터리 팩은 8개 모듈(모듈당 12개 셀)이 들어감.

<EATON 부스 모습>

[자료: KOTRA 디트로이트 무역관 직접 촬영]

<INFICON 부스 모습>

[자료: KOTRA 디트로이트 무역관 직접 촬영]

<H.B Fuller 부스 모습>

[자료: KOTRA 디트로이트 무역관 직접 촬영]

전시회 이모저모

박람회는 해를 더해가며 참가 부스와 인원이 증가함에 따라 네트워크 이벤트를 대폭 늘렸다. 올해는 옥토버페스트를 마련해 참가 업체들과 참석자들 간의 교류 기회를 늘렸으며, 3일간 오후 4시 30분부터 엔지니어, 디자이너, 업체 의사결정자들이 참석 가능한 네트워킹 리셉션을 진행했다. 테크포럼 세션은 크게 Advanced Battery Technologies Industry Outlook, Electric & Hybrid Vehicle components로 나뉘어 열렸다. 정부기관(Department of Energy), 대학(University of Michigan), 완성차 기업(Ford, GM), 글로벌 부품사 등 유관기관에서 약 150명의 연사가 참가했다. 해당 연사들이 업계 전문가들을 위해 유료로 진행된 강연과 패널토론 세션을 통해 총 3일, 72시간을 할애해 업계 정보와 의견을 나눴다. 주요 주제로는 배터리 셀 성능 강화 방법, 에너지 밀도와 안전성에 중점을 둔 배터리시스템 개발, IRA가 미국 전기차 판매와 미국 경차 시장 전망에 미치는 영향 등 다양한 주제가 다뤄졌다.

한국 업체 10개사 참가

이엔플러스, 한솔케미컬, 한화 코퍼레이션, SFA엔지니어링, 원익피앤이 등 지난해보다 2개 적은 10개의 한국 업체가 참가했다. 이차전지 제조 솔루션 기업이자 포메이션 후공정 장비로 잘 알려진 원익피앤이의 민수빈 과장은 KOTRA 디트로이트 무역관과의 인터뷰에서 "매년 미국과 독일에서 개최되는 배터리쇼에 참가 중인데 해마다 전시 크기나 관심이 증가하는 것을 체감한다"라며 "이번 전시에서도 많은 업계 관계자들을 만나고 시장의 흐름을 읽을 수 있어 유익한 시간이었지만 업체들의 분야별 섹션으로 전시장이 구분돼 있었다면 더욱 효율적이었을 것"이라고 말했다. 그는 이어, "올해 전시는 KOTRA 디트로이트 무역관의 중견글로벌기업 지원사업을 통해 많은 지원을 받을 수 있어 큰 도움이 됐다"라고 덧붙였다.

<원익피앤이 부스>

[자료: KOTRA 디트로이트 무역관 직접 촬영]

시사점

전 세계적으로 배터리 패권 경쟁은 심화되고 있다. 미국 자동차 OEM들과 합작 법인을 세우며 활약 중인 한국의 배터리 3사(LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온)를 바짝 추격하는 중국 업체들도 그렇고, 업계는 차세대 배터리 개발과 지속 가능한 배터리 소재 확보가 화두가 되고 있다. 한국의 배터리 산업 경쟁력 강화를 위해서 중견기업들의 관련 업계 연구 개발과 도약이 필요한 시점이다. 배터리 성능을 높여주는 첨가제 개발이나 이차전지의 전기 통로 역할을 하는 리드탭 필름, 안전성 문제를 해결할 수 있는 누수 테스트 장비, 경량화된 배터리팩 개발 등의 기술을 보유한 관련 업체들이 세계 시장의 문을 두드릴 수 있을 것으로 보인다. 또한, 이들 기업의 해외시장 진출과 기술 개발, 업체 간 정보 공유 및 협력 등이 한국 배터리 산업 성장에 시너지 효과를 내는 키포인트로 작용할 것이라고 업계 전문가들도 기대하고 있다.

GM 전기차 엔지니어 M씨는 이날 KOTRA 디트로이트 무역관과의 인터뷰에서 "참가 업체들은 물론 참가 인원이 굉장히 많아서 놀랐다"라며 “이번 박람회에서는 특히 지속 가능한 배터리 소재와 리사이클링, 안전성 등과 연관된 업체들을 눈여겨 보게됐다”라고 말했다. 그는 이어, “비약적으로 성장하며 급변하는 배터리 업계에서 입지를 지키기 위해서는 정부 차원에서의 관련 투자 및 세제 혜택, 기술 연구 지원 정책 등 종합적인 솔루션이 필요한 시점”이라고 강조했다. 한편, 내년 배터리 쇼는 장소를 바꿔 미시간주 디트로이트에서 10월 8일부터 10일까지 개최될 예정이다. 

 주*: 웹사이트 링크(www.thebatteryshow.com).

자료: thebatteryshow.com, INFICON, Alkegen 등 각 사 웹사이트, KOTRA 디트로이트 무역관 자료 종합