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[IRS글로벌] IRS글로벌에서 전하는 최신 Issues & Trends
작성자
master
작성일자
2021-04-15
조회수
856

 

IRS글로벌 홈페이지(www.irsglobal.com)에서는 보다 다양한 산업 분야의 정보를 제공하고 있습니다.

전고체전지가 자동차의 미래를 바꾼다

지금까지 세계 경제를 말 그대로 움직여온 것은, 석탄과 휘발유 등 화석연료를 대량으로 소비하는 내연기관이었다. 하지만 연료 고갈 및 환경 문제 때문에 모빌리티의 동력원이 에너지 효율이 높고 배기가스를 억제할 수 있는 전기로 변화하고 있다. HV나 EV에 탑재되어 있는 모터 등이 이에 해당되는데, 동력원인 전기를 저장하는 축전지에 의한 항속 가능 거리가 기존의 내연기관보다 짧다는 것이 한 가지 문제점이다. 그런 상황에서, 현재 주류를 이루고 있는 이온 전지를 뛰어넘는 성능을 가진 것으로 주목받게 되어, ‘전고체 전지’라는 차세대 전지가 HVㆍEV에서 서서히 실용화되고 있다. 자동차의 미래를 크게 바꿀 전고체 전지의 개요와 실용화를 위한 실례에 대해 간략하게 소개한다. ▣ 전고체 전지란 일상적으로 사용하는 건전지처럼, 휘발유 차에 탑재되어 있는 일반적인 배터리든 HVㆍEV의 대형 리튬 배터리든, 전지라 불리는 것은 모두 고체이다. 즉, 외관적으로는 세상의 모든 전지는 대부분 고체지만, 전고체 전지는 전류를 발생시키는 데 필요한 전해질이 기존의 액체에서 고체가 된 전지를 가리킨다. 전해액이란 양극과 음극 사시에서 전기를 주고받는 액체이며, 자동차의 12V 배터리에는 전해질로서 희황산액이 사용된다. 또한 현재의 전기자동차는 대부분.... (더보기)

전기차(EV)용 전고체 전지 개발 경쟁

세계적으로 CO2 배출 규제를 강화하려는 움직임이 퍼져, 휘발유 차에서 전기자동차(EV)로의 전환을 더는 미룰 수 없는 상황이 되었다. 하지만 EV는 휘발유 차만큼의 항속거리를 확보하려고 하면 리튬 이차전지의 탑재 개수를 늘려야 한다는 단점이 있다. 그러면 가격도 비싸지고 차의 무게도 무거워지며, 이전보다 개선되었다고는 해도 충전하는 데 시간이 걸린다. 또한 전해액으로 발화하기 쉬운 석유에서 유래한 액체를 사용한다는 것도 문제다. 이러한 문제를 해결하고자 양극과 음극에 사용하는 재료를 조절하여 중량당 용량을 늘리거나, 전지를 물로 식혀 안전성을 확보하고 있지만, 근본적인 해결책은 얻지 못하고 있다. 이러한 문제를 해결하려면, 새로운 접근방식이 필요하며, 그 시작이 전고체 전지다. ▣ 게임 체인저가 될 전고체 전지 전고체 전지의 구조는 지금의 EV에 탑재되어 있는 리튬 이차전지와 같다. 지금의 리튬 이차전지는 양극과 음극 사이의 합선을 막는 절연막을 두고, 틈새에 리튬이온이 지나는 길인 전해액이 채워져 있다. 전고체 전지는 리튬이온이 지나는 길이 전해액에서 고체의 전해질로 바뀌기만 했을 뿐, 구조는 같다. 리튬이온이 지나는 길이 액체에서 고체로 바뀌는 것뿐이지만, 그것만으로도 전고체 전지는 리튬 이차전지의 과제를 모두 해결할 수 있다. 전해질이 고체이므로 발화하지 않고 안전하며, 냉각 장치도 필요하지 않다. 높은 전압을 가할 수 있으므로, 충전 시간도 짧아진다. 또한 전해액은 양극이나 음극 재료와 불필요하게 화학반응을 일으키기 쉬워서 일부 고용량 재료를 사용할 수 없었지만 .... (더보기)

전고체 전지 시장 경쟁 - 도요타, 무라타제작소, TDK

자동차를 비롯하여 다양한 제품이 전기화되는 지금, 전지의 이용 범위가 넓어지고 있다. 그와 동시에 온도 등 이용 상황에 좌우되지 않는 안전성의 향상이 요구되고 있다. 최근 몇 년 사이, 전고체 전지의 보급이 기대를 받고 있다. 전자부품 회사가 노하우를 활용하여 잇따라 진출하고 있다. 새로운 성장의 열쇠가 될 수 있을까. 각사의 움직임을 따라가 보았다. 전고체 전지는 전류를 발생시키는 전해질을 액체에서 고체로 대체함으로써 발화 및 액체 누출의 우려가 없어 안전성이 높다. 더욱이 온도 범위가 넓고 내구성이 뛰어나다. 이로 인해 이용 범위가 넓어진다는 것이 큰 이점이다. 후지 경제에 따르면, 2018년 전고체 전지의 세계 시장은 24억엔 규모였으나, 2035년이면 2조 6772억 엔으로 확대될 것이라고 한다. 그중에서도 특히 가혹한 상황에서 이용되는 전기자동차(EV)의 동력으로 이용될 것이 기대되며, 자동차 회사는 대형 전고체 전지를 양산화하기 위해 개발하고 있다. 이러한 움직임과 차별화하여, 전자부품 제조사들은 소형화와 대용량을 목표로 시장을 개척하고 있다. 2021년도까지 양산을 시작할 계획으로 준비하고 있다. 국제연합의 지속 가능한 개발목표(SDGs)나 ESG(환경ㆍ사회ㆍ기업 통치)가 정착하고 있는 상황에서, 환경에 대한 부담을 줄이는 것은, 이제는 비즈니스에서는 빼놓을 수 없는 키워드가 되었다. 높은 안전성과 긴 수명이라는 전고체 전지의 특징은 사고를 없애고 전기화를 통해 환경에 대한 부담을 줄이려 하는 세계적인 흐름에 비추어 보아도 보급될 것이 확실하다고 할 수 있다. 실제로 2021~2022년에 걸쳐 현재의 리튬이온 전지에서 전고체 전지로 전환하려는 움직임이 시작되어, 최종적으로는 모든 전지가 전고체 전지로 대체될 것이라 예상하는 전자부품 회사도 있다. 자동차나 스마트폰의 판매 동향 등 전자부품 업계는 외적인 요인에 따라 실적이 좌우된다. 그런 상황에서, 수요가 확대될 것으로 보이는 전고체 전지에 대한 기대는 높은 편이다. 각사가 소형화 및 대용량을 특징으로 삼고 있으며, 타깃 분야도 비슷하다. 어느 기업이 스타트를 끊고 ..... (더보기)

UAM(도심항공모빌리티)과 플라잉카(Flying car)의 상용화로 인한 변화(1)

○ 1903년 라이트 형제가 만든 고정날개 기체는 제1차 세계대전에서 실용화를 거쳐, 1960년경까지 ‘더욱 빠르고 더욱 멀리’ 날기 위해 개량을 거듭해 왔다. 철도나 자동차 등의 지상 이동과 비교하면 항공기는 기체를 들어 올려야 하기 때문에 에너지 효율이 나빠, 현재는 장거리ㆍ고속이동이 주요 목적으로 사용되고 있다. ○ 한편, 오래 전부터 구상되었던 회전날개 기체는 1940년경부터 실용화되었는데, 일반적으로 운용되기에 적합한 기체는 1950년에 개발된 터보샤프트 엔진부터였다. 이착륙장의 인프라만으로 이동할 수 있어, 에너지 효율보다 편리성이 요구되는 닥터헬기나 재해구조 등에서 활약하고 있지만, 일반 대중이 활용하지는 못하고 있다. ○ 2000년대 초부터 개발되기 시작한 ‘플라잉카’는 편리성이 높은 ‘수직 이착륙’, 환경성이 뛰어난 ‘전동화’, 비용 절감ㆍ안전성 향상을 위한 ‘자율화’를 키워드로 하여 개발되고 있으며, 지금까지는 한정된 용도로만 활용되어 오던 ‘하늘의 이동’을 대중화하게 될 가능성을 갖추고 있다. ○ 이에 여기에서는 여전히 많은 과제를 갖고 있는 ‘플라잉카’가 실현됐을 때 세상이 어떻게 변화할지에 대해 고찰하고자 한다. ▣ 현재의 하늘 이동의 활용 ○ 현재 하늘에서의 이동 사례로 가장 일반적인 것은 항공사를 통한 비행기의 이용이다. 하늘 이동이라고 하면, 주로 비행기를 떠올리지 않을까? 예를 들어, 서울에서 부산으로 이동할 경우, 어떤 이동수단을 활용할 수 있을까? 자동차(버스), KTX, 비행기를 생각할 수 있는데, 시간과 비용을 고려하면 비행기를...... (더보기)

반도체 시장 - 2020년은 위축되었지만, 2021년에는 힘차게 성장할 것으로 전망

신종 코로나 바이러스(COVID-19) 팬데믹이 전 세계로 퍼진 지 1년이 지났다. COVID-19는 300만 명의 사망자와 끝없는 경제적인 충격을 가져왔으며, 반도체 산업의 엔드 마켓도 세계적으로 크게 영향을 받았다. 반도체 산업의 경제 활동과 시장이 회복하는 데 얼마의 시간이 걸릴까. 국제 통화기금(IMF)이 2020년 10월에 발표한 예측에 따르면, 경제적 충격을 줄이기 위해 전례 없는 정책 지원이 실시되고 있음에도 불구하고, 2020년의 전 세계 국내 총생산(GDP)은 4.4% 축소되었다. 2021년의 세계 경제는 GDP 성장률 5.2%로서 강력한 회복세를 보일 것으로 예상되지만, 반도체 시장은 팬데믹에 의해 악화되고 있다. 프랑스의 시장 조사 회사 Yole Développement는 이노베이션이 반도체와 밀접하게 관련되어 있는 다양한 시장(통신 및 인프라스트럭처, 모바일 및 컨슈머, 방위 및 항공 우주, 의료, 산업, 자동차, 모빌리티)에 대해 분석한 결과를 공개했다. COVID-19의 영향은 시장에 따라 큰 차이가 있다. 팬데믹은 자동차와 노트북, IoT(사물인터넷) 애플리케이션 등 반도체에 크게 의존하는 디바이스의 수요에도 같은 영향을 미쳤으며, 이것이 반도체 산업에 영향을 주고 있다. ▣ COVID-19의 영향은 분야마다 다름 Yole은 향후 5년간, 반도체의 수요가 포화 상태에 이르러, 반도체 시장 전체의 성장률이 불과 1.3%에 그칠 것으로 예상했다. 하지만 COVID-19의 영향은...... (더보기)

신간 보고서를 소개합니다.