이엔플러스, 그래핀 기반 차세대 2차전지 개발 "슈퍼커패시터 수출계약 진행중"

이엔플러스 CI

[파이낸셜뉴스] 그래핀 기반 2차전지 도전재, 전극의 양산시설 구축에 나서고 있는 이엔플러스가 리튬이온 배터리와 동일한 수준의 에너지밀도를 가진 ‘그래핀 슈퍼커패시터’ 개발에 성공했다고 28일 밝혔다.

이번에 개발에 성공한 그래핀 슈퍼커패시터는 에너지 밀도가 1kg당 280Wh로, 현재 상용화된 리튬이온 배터리와 동일한 수준의 에너지 밀도를 가진 것으로 나타났다. 이로써 기존 배터리 대비 빠른 충·방전이 가능할 뿐 아니라 수명이 길고 주행거리가 긴 차세대 전기차용 2차전지(New Energy Pack) 상용화가 앞당겨질 전망이다.

이엔플러스는 커패시터 기반 차세대 에너지 저장장치 전문기업 UC에너지의 연구개발 및 제조 전문 자회사 UC테크놀로지와 그래핀 기반 전기차용(EV) 슈퍼커패시터 개발에 성공해 72V의 전기자동차에 테스트를 진행하고 있다.

이에 앞서 이엔플러스는 이달 초 김천시에 그래핀 적용 슈퍼커패시터를 장착한 독립형 태양광 가로등 64대를 조달 납품, 설치를 완료하고 김천시에서 주최하는 점등식 행사에 참여한 바 있다.

또 인도네시아 국영기업 기술지원을 통해 연간 3만대 이상(100억원 규모) 슈퍼커패시터 수출계약을 앞두고, 1차분 50대에 대한 계약을 체결하고 납품을 진행 중에 있다

슈퍼커패시터는 각종 전기제품 등에서 오랜 기간 사용돼온 커패시터의 축전용량 성능을 큰 폭으로 강화시킨 2차전지의 한 종류다. 이온의 화학적 에너지 반응을 이용해 전기를 저장하는 배터리와 달리 커패시터는 전기를 그대로 저장하기 때문에 다른 2차전지와 비교해 출력, 온도, 저장 속도 등에 강점이 있다.

급속 충전을 요구하는 현 전기차 시장에서 리튬 계열의 배터리가 3000회 내외의 충·방전 횟수와 완충까지 상당한 시간을 필요로 하는 반면, 슈퍼커패시터는 최소 2만회 이상의 충·방전 횟수를 가지며 빠른 충전이 가능하다. 또한 슈퍼커패시터는 온도에 대한 특성이 좋아 셀 자체의 폭발 위험이 적다.

이엔플러스 관계자는 “UC테크놀러지의 핵심기술인 IC회로 기술과 이엔플러스가 제공하는 그래핀 및 배터리 기술이 결합해 기존 이온 배터리보다 성능이 뛰어난 차세대 저장 장치를 개발하는데 성공했다”며 “이번에 개발한 슈퍼커패시터는 에너지 밀도를 획기적으로 높여 전기차용 배터리로 적용할 경우, 긴 주행거리와 전용 충전기 사용 시 급속충전 모드에서 10분 이내에 완충이 가능한 것이 특장점”이라고 말했다.

그는 이어 “리튬이온 2차전지는 겨울철에 에너지효율이 급속히 떨어지는 데 반해 이엔플러스의 슈퍼커패시터는 저온에서도 효율이 크게 감소하지 않았다”며 “전기차는 물론 드론, 각종 가전제품 등 리튬 이온 배터리를 사용하는 대부분의 2차전지 응용제품에 적용이 가능하다”고 덧붙였다.

강태경 이엔플러스 부사장은 “슈퍼커패시터는 전기차 외에도 태양광을 활용한 전기차 충전소, 도서 산간에 전기설치가 어려운 지역에 풍력 및 태양광을 활용한 자가 ESS 장치 설비 등의 분야에 적용될 수 있다”며 “내년 상반기 중으로 최소 40분에서 1시간 가량 비행이 가능한 드론용 배터리와 10분 내 충전이 가능한 급속 보조 배터리, UPS(비상전원공급장치) 등 내년 상반기 중 다양한 상용화 제품을 출시하는 게 목표”라고 설명했다.

이엔플러스는 2020년 6월, 전기전도도가 우수한 그래핀 파우더를 액상그래핀으로 개발해 2차전지 소재에 적용하기 위해 연구소 설립 및 전문가 영입한 결과 2차전지용 도전재 전극생산에 성공했다.

이를 기반으로 12월 월간 매출액 3억5000만원을 달성했으며 본격적인 매출액 증가에 대비하기 위해 최근 150억원 상당의 양산시설 투자를 단행하기로 결정한 바 있다.

이엔플러스는 이를 통해 그래핀을 적용한 도전재, 전극, 슈퍼커패시터 양산을 본격화할 계획이다.

[e-mail] 최두선 기자