[파이낸셜뉴스] 코스피 2차전지 전문기업 이엔플러스가 기존 ‘NCM(니켈·코발트·망간) 드라이전극’에 이어 양산을 위한 롤투롤(연속코팅) 방식의 ‘LFP(리튬·인산·철) 드라이전극’ 개발에 성공했다고 6일 밝혔다. 이번 LFP 드라이전극은 글로벌 업체에 납품하는 것을 목표로 개발됐다. 이엔플러스는 지난해 NCM 양극 활물질을 이용한 드라이전극을 개발해 ‘인터배터리 2023’에서 공개한 바 있다. 당시 이엔플러스의 NCM 드라이전극은 양극 활물질과 집전체(알루미늄박)의 부착 문제를 해결해 업계에서 큰 주목을 받았다. 많은 업체들이 관련 문제를 해결하지 못해 상용화에 난항이 있었다. 이번에 개발한 롤투롤 방식 LFP 드라이전극은 NCM 드라이전극보다 한 단계 더 난이도가 높은 기술로 평가받는다. LFP 드라이전극은 소재 특성상 NCM보다 입자 크기가 작아, 밀도를 높이기 위해 소모하는 활물질이 많다. 이로 인해 '전극 갈라짐 현상’ 등이 쉽게 발생하고 제조 난이도를 높이는 가장 큰 요인으로 지목받았다. LFP 드라이전극 개발을 주도한 강태경 이엔플러스 대표이사는 “회사가 보유하고 있는 자체 특허 기술 등을 적극 적용해 기존의 문제를 해결하는 데 성공했다”며 “이번에 개발한 LFP 드라이전극은 습식 제조 방식의 LFP 전극 대비 두께와 밀도가 약 1.8배가량 더 높다”고 설명했다. 그는 이어 “두께와 밀도를 1.8배 이상 올릴 경우 스태킹(Stacking) 공정 시간을 약 30% 줄일 수 있다”며 “이는 집전체(양극 알루미늄·음극 동박)와 분리막, 탭(Tab) 등의 원자재 사용을 30% 줄이고 노칭(Notching) 공정에서도 금형의 사용 횟수를 감소시키는 효과를 가져와 궁극적으로 원가절감 기여가 크다”고 설명했다. 통상 전극의 밀도가 높을수록 더 많은 에너지용량을 보유하게 되며 이는 전기차의 주행거리를 향상시킨다. 이엔플러스의 LFP 드라이전극은 360μm의 두께와 65.4mg/㎠의 밀도를 가졌다. 기존 습식 방식 LFP 전극의 두께는 200μm 내외이며 밀도는 34mg/㎠ 수준이다. LFP 양극 활물질은 니켈, 코발트 등의 광물보다 저렴하다는 것도 큰 장점이다. 이로 인해 한국은 NCM 양극 활물질을 이용한 드라이전극 개발에 집중하고 있으나 해외에서는 테슬라와 유럽 업체들을 중심으로 LFP 양극 활물질을 이용한 드라이전극에 더 주목하고 있다. 이엔플러스 관계자는 “지난 2023년 '미국 배터리 쇼'에 참가한 이후 드라이전극과 관련해 많은 업체들과 미팅을 가졌다”며 “최근 해외 기업들이 보급형 전기차 출시에 집중하고 있어 NCM 대비 상대적으로 수요가 큰 LFP 드라이전극을 개발하는 데 속도를 냈다”고 말했다. 그는 이어 “LFP 드라이 전극과 관련해 현재 유럽에 소재한 완성차 업체에 제안서를 제출해 답변을 기다리고 있다”며 “이 외에 방열소재 사업 등도 납품이 꾸준히 진행되고 있어 추가 증설이 완료되는 올해 하반기부터는 유의미한 실적을 보여줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 드라이전극은 차세대 전극 제조 기술로 건조 공정이 생략돼 전극 제조에 필요한 설비 면적과 에너지 사용량을 획기적으로 줄일 수 있다. 습식 방식 대비 대규모 건조로 가동을 위한 많은 양의 전력이 필요치 않아 이산화탄소 배출량 및 원가 감소 등에 큰 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 최근 과학기술정보통신부는 미래시장 선점을 위해 초격차 소재 기술 연구개발(R&D) 사업을 추진한다고 공표했다. 2차전지 분야에서는 ‘저탄소 건식공정용 고에너지밀도 리튬2차전지 전극 소재 개발’이 포함됐다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자

[파이낸셜뉴스] 이엔플러스가 사우디아라비아 국영 석유기업 아람코의 자회사 ‘GCC Lab’과 글로벌 2차전지 합작법인(JV) 설립에 나선다. 이엔플러스는 사우디를 방문해 GCC Lab과 합작법인 설립을 전제로 한 ‘2차전지 및 최신기술 배터리 연구개발, 공급’ 목적의 업무협약(MOU)을 체결했다고 22일 밝혔다. 이번 협약에 따르면 양사는 공동 출자해 연내 사우디 현지에 드라이전극 전문 연구소 법인을 설립하는 것을 목표로 하고 있다. 이엔플러스는 이와 함께 2차전지 전문 연구 인력과 관련 기술력도 적극 지원할 방침이다. 신설되는 연구소는 사우디 현지에서 드라이전극 및 에너지저장장치(ESS) 등 차세대 2차전지 제품에 대한 연구개발(R&D)을 진행할 계획이다. 이어 양사는 프로토타입 제품 개발 이후 추가 투자를 단행해 현지에 대규모 양산 시설을 구축할 방침이다. GCC Lab은 아람코를 비롯해 사우디 전력청(Saudi Electricity Company), 사우디 공공투자기금(PIF) 등이 공동 출자해 설립한 기관이다. 사우디 담맘(Dammam) 지역에 약 17만m2에 달하는 대규모 에너지 연구소 단지를 보유하고 있으며 전기, 전력제품에 대한 국제 성능인증과 시험, 검사를 수행하고 있다. 이엔플러스는 업계 유일 양극(NCM·LFP)과 음극용 드라이전극 양산 기술을 모두 보유하고 있다. 건식 공정으로 제조되는 드라이전극은 품질 향상, 원가 절감 등에 탁월한 효과가 있다. 2차전지의 에너지밀도를 높일 뿐만 아니라, 제조 과정 중 건조 공정의 생략과 원재료 사용량을 대폭 줄여주기 때문이다. 이엔플러스 관계자는 “드라이전극은 전기차와 ESS 등 모든 배터리 제조에 적용 가능한 기술이기 때문에 에너지 분야에 관심이 많은 사우디 측 기관과 많은 논의를 가져왔다”며 “회사의 기술력을 높이 평가받아 글로벌 협력체계를 구축하기 위해 이번에 합작법인을 설립키로 결정했다”고 설명했다. 그는 이어 “다만, 연구소 개설 이후 프로토타입 개발까지는 최소 반년 이상의 시간이 필요할 것으로 예상하고 있다”며 “짧지 않은 기간이지만, 향후 본격적으로 양산 단계까지 진입하면 이엔플러스의 강력한 글로벌 거점 기지 역할을 담당할 것으로 예상된다”고 덧붙였다. 지난해 6월 아람코는 독일에서 개최된 유럽 최대 배터리 전시회 ‘2023 더 배터리쇼 유럽’ 현장에서 이엔플러스의 부스를 방문한 바 있다. 당시 아람코는 이엔플러스가 개발한 다양한 제품들에 많은 관심을 표했으며, 특히 드라이전극 등에 많은 문의가 있었다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자

[파이낸셜뉴스] 이엔플러스가 ‘꿈의 전극’으로 불리는 드라이전극의 제품 포트폴리오를 음극 분야까지 확대했다. 이엔플러스는 롤투롤(연속코팅) 방식의 음극용 드라이전극 개발에 성공했다고 29일 밝혔다. 이로써 이엔플러스는 드라이전극 양산 기술과 관련해 업계에서 유일하게 양극(NCM·LFP)과 음극 모두를 확보한 기업으로 발돋움하게 됐다. 앞서 이엔플러스는 지난해 니켈·코발트·망간(NCM) 활물질을 이용한 드라이전극 개발에 성공한 바 있다. 이어 지난 3월에는 리튬·인산·철(LFP) 활물질 기반의 드라이전극 개발에도 성공했다. 두 제품 모두 ‘양극’으로 사용되는 드라이전극인 반면 이번에 개발한 제품은 ‘음극’으로 이용되는 드라이전극이다. 드라이전극은 일반 전극과 달리 액체상태의 용매(NMP)를 사용하지 않아 건조 공정이 생략된다는 게 큰 특징이다. 이 같은 이유로 원료비를 비롯해 대규모 건조로 등의 인프라 구축 비용을 절감할 수 있다. 또 건조 과정에서 발생하는 공극이 최소화돼 에너지밀도 향상 등의 제품 고도화 효과도 발생한다. 다만 제조 과정에서 바인더와 활물질, 도전재의 최적화된 믹싱 비율 확보와 활물질, 집전체 간의 부착 문제 해결이 가장 큰 난제로 꼽혀왔다. 특히 흑연 기반의 음극 활물질의 경우 양극 활물질 대비 낮은 밀도로 충분한 압연(rolling) 효과를 내는 것이 어려워 전극 끊어짐 현상을 해결하는 게 힘들다고 알려졌다. 이엔플러스는 관련 문제를 해결하기 위해 많은 소재를 검토하고 최적화된 음극 활물질 조성 비율을 찾아냈으며 첨가제로 전극을 유화시켜 끊어짐 현상을 극복했다. 제조 공정에서도 높은 결착력을 지닌 자체 개발 특수 집전체를 활용해 효과적인 압연과 높은 전기적 특성을 지닌 음극용 드라이전극 개발에 성공했다. 이엔플러스 관계자는 “이번 제품을 포함해 각종 드라이전극 제품류들은 높은 에너지밀도로 적층 수 감소가 가능해 배터리(셀) 제조 단가를 획기적으로 낮출 수 있다”며 “또 전극의 박리 현상 등을 억제해 배터리 내부의 쇼트 발생 확률을 감소시킬 수 있다”고 설명했다. 이 관계자는 이어 “기존 양극용 드라이전극과 더불어 이번 음극용 드라이전극 제품 확보로 이엔플러스는 2차전지 업계에서 한 발 더 앞선 행보를 이어가게 됐다”며 “앞으로도 차별화된 핵심 기술력 확보에 매진해 경쟁력 있는 제품을 만들고 매출 확대까지 이어지도록 최선을 다할 것”이라고 덧붙였다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자

[파이낸셜뉴스] 이엔플러스가 테슬라와 폭스바겐 등이 채택한 건식 전극공정 개발을 위해 연구소를 확장 이전하고, 올해 9월까지 설비 반입을 완료한다는 소식에 강세다. 19일 한국거래소에 따르면 오전 10시 31분 기준 이엔플러스의 주가는 전 거래일 대비 4.38% 오른 1만1450원에 거래 중이다. 장중 한 때 주가는 6.65% 오른 1만1700원까지 거래됐다. 앞서 이엔플러스는 내년 5월까지 양산 라인을 완료해 건석전극을 적용하고, 세계 최초로 건식전극이 적용된 롱타입 각형전지를 출시할 예정이라고 밝혔다. 업계에 따르면 이엔플러스에 세계 3대 전시회 중 하나인 '2030인터배터리'에 전시된 건식전극에 대한 관심이 몰리고 있다. 건식공정은 파우더의 혼합이 중요하다. 건식공정의 경우 활물질과 CNT도전재와 바인더간 결착력 및 전도성 네트워크가 형성이 잘 안되는 문제점이 있다. 이엔플러스 관계자는 “2차전지 셀에서 75%의 원가를 차지하는 전극을 연구 개발 및 다양한 양산 경험과 CNT합성 및 CNT생산, NCM 및 LFP활물질 개발과 리사이클링을 통한 NCM과 LFP활물질 개발을 통해 건식에 대한 많은 기술적 노하우를 얻었다”며 “기술적으로 핵심 소재인 활물질 저항을 낮추기 위해 자체 개발한 건식용 CNT 등을 사용했으며, 계면 저항을 낮추기 위해 유무기 코팅을 사용해 개발을 진행했다”고 설명했다. 또 이엔플러스는 건식 전극에서 전도성 네트워크 및 결착력 향상을 위해 최적의 CNT 두께와 길이, 양극활 물질의 적정한 구형화 기술, CNT와 활물질 간 결착력을 위한 바인더, 건식전극 제조를 위한 설비 및 온도의 노하우를 기반으로 건식 전극 기술을 확보했다. 향후 이엔플러스는 전극 기술을 본격화하기 위해 연구소와 양산 라인을 크게 늘릴 계획이다. 이엔플러스 관계자는 “차세대 공정인 건식 전극을 고객사에 샘플 및 평가를 위해 연구소를 확장 이전해 오는 9월까지 설비가 반입돼 고객에 대응할 예정”이라며 “양산 라인은 내년 5월경에 완료될 예정”이라고 전했다. 이어 “현재 미국의 자동차 회사와 긴밀히 건식 공정 드라이전극과 관련해 개발 협력을 논의 중에 있다”며 “미국의 자동차 회사가 당사에 직접 방문해 심도 있는 개발 논의를 진행했다”고 말했다. hippo@fnnews.com 김찬미 기자

[파이낸셜뉴스] 이엔플러스가 국내 최대 배터리 전시회 ‘인터배터리 2023’에 참가해 2차전지 관련 다양한 제품을 소개한다. 특히, 이엔플러스는 이번 현장에서 최근 개발에 성공한 ‘드라이전극’도 최초로 공개할 예정이다. 13일 이엔플러스 관계자는 “이번 인터배터리 행사에서는 회사의 대표 제품인 2차전지 방열소재를 비롯해 리사이클 활물질, 전극, CNT 도전재 등 다양한 제품을 선보일 예정”이라며 “그 중에서도 최근 개발에 성공한 드라이전극이 가장 주목받을 것으로 예상된다”고 말했다. 기존 전극의 제조방식은 양극재와 용매(NMP), 바인더(접착제)를 혼합해 액체 상태의 슬러리를 만든 후 알루미늄 등 금속 소재의 박에 도포해 건조하는 방식이다. 제조 공정을 위한 건조로의 길이가 50~100m에 육박하기 때문에 필요로 하는 공간의 크기와 에너지가 막대하다고 알려졌다. 반면, 건식 공정은 양극재와 바인더를 건식으로 혼합 후 금속박에 코팅하는 방식으로 건조 과정이 필요없다. 점유면적과 소비 에너지량을 약 10분의 1 수준으로 줄일 수 있어 설비투자 및 에너지 사용 비용을 대폭 줄일 수 있다. 또 제조 과정에서의 이산화탄소 등의 배출량도 낮기 때문에 ESG 측면에서 우수하다. 회사 관계자는 “2차전지 제조 과정에서 전극의 건조 과정은 가장 큰 면적과 에너지 사용량을 차지하기 때문에 2차전지 설비의 투자액을 증가시키는 요인으로 꼽히고 있다”며 “테슬라 등 전기차 완성차 업체 및 2차전지 제조사들이 주목하는 이유도 이 때문”이라고 설명했다. 이엔플러스는 이 외에도 올해 '인터배터리 2023'에서 리튬·인산·철(LFP) 파우치셀, 전고체용 고체전해질 등을 공개할 예정이다. 이번 행사에 배터리 산업의 주요 업계 관계자들이 다수 참여하는 만큼 큰 관심을 받을 것으로 회사 측은 기대하고 있다. 한편 올해 11회째를 맞는 인터배터리는 산업통상자원부가 주최하고 한국배터리산업협회, 코엑스 등이 주관하는 배터리 산업 전문 전시회다. 오는 15일부터 17일까지 서울 삼성동 코엑스에서 열린다. 이번 행사는 전년 대비 2배 이상 증가한 450여개 국내외 기업들이 참가하며, 약 4만명 이상의 배터리 업계 관계자들이 방문할 것으로 예상하고 있다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자