Anthro Energy는 켄터키주 루이빌에 연간 25기가와트시(GWh)의 전해질을 생산할 수 있는 신규 공장 건설을 시작했다. 회사에 따르면 이는 30만 대 이상의 전기차에 배터리를 공급하기에 충분한 양이다. 공장은 2028년 생산을 시작할 예정이며, 미국 내 배터리 소재 공급망 구축 노력의 일부가 될 전망이다.
이 시설의 목표는 기존 전해질 생산 확대에 그치지 않는다. Anthro Energy는 여전히 내구성이 높고 비용 효율적인 셀을 대규모로 제조하는 데 어려움을 겪는 기술인 전고체 및 반고체 배터리를 지원하는 데 전해질을 활용하는 방안을 추진하고 있다.
배터리 소재의 현지 공급원
배터리 제조업체들은 이른바 ‘외국 우려 기업’(FEOC)과 관련되지 않은 소재를 찾고 있다. 이는 중국 기업들이 공급망 일부를 장악하고 있다는 우려를 가리킨다. Anthro Energy의 공동 창업자이자 최고경영자인 David Mackanic은 이 공장이 배터리 생산을 전문으로 하는 미국 고객을 대상으로 하며, 이러한 연계가 없는 현지 공급을 제공할 것이라고 말했다.
이 프로젝트는 미국 에너지부로부터 양당 인프라법에 따라 2,490만 달러를 지원받으며, 인플레이션 감축법에 따른 투자 세액공제 1,840만 달러도 추가로 받는다. 또한 켄터키주는 110개의 상시 일자리 창출을 대가로 230만 달러 규모의 세제 혜택을 제공했다.
회사에 따르면 공장 부지에서는 현재 미국에 있는 배터리 생산 시설의 70%에 운전 시간 12시간 이내로 접근할 수 있다. 이는 공장이 새롭게 형성되는 현지 공급망의 거점이 되는 데 도움이 될 수 있다.
Proteus 전해질은 어떻게 작동하는가?
이 공장은 여러 종류의 전해질을 생산할 수 있게 된다. Mackanic은 생산량에서 점점 더 많은 비중을 회사의 고분자 소재인 Proteus에 할당하고자 한다. Proteus는 기존 생산 라인에 제한적인 변경만으로 투입할 수 있도록 설계됐다. 이러한 유연성 덕분에 공장은 고객이 승인하기 전까지 다른 회사가 제공하는 조성을 사용해 생산을 시작한 뒤, 점진적으로 생산을 Anthro의 소재로 전환할 수 있다.
Anthro의 공정에서는 전해질이 액체 상태로 셀에 주입된다. 이에 따라 현재 사용되는 액체 전해질과 유사한 방식으로 양극과 음극 내부에 침투한 뒤, 나중에 굳어 배터리 구성 요소를 서로 결합하는 소재처럼 기능한다. 회사에 따르면 이렇게 만들어진 셀은 액체 전해질을 사용하는 셀보다 10~15배 강할 수 있으며, 유연성도 가질 수 있다.
이 발전이 중요한 이유
전고체 배터리는 에너지 밀도를 높이고 화재 위험을 줄일 수 있는 기술로 기대받는다. 가연성 전해질을 양극과 음극 사이의 고체 장벽으로 대체하기 때문이다. 이 장벽은 두 전극 사이에 도달해 단락을 일으킬 수 있는 ‘수지상 결정’의 성장을 막는 데도 도움이 된다.
그러나 내구성이 높고 비용 효율적인 셀을 제조하기 어렵기 때문에 이러한 장점은 아직 대규모 상업 생산으로 이어지지 않았다. 따라서 Anthro 공장의 중요성은 전해질 생산 규모에만 있는 것이 아니라, 제한적인 생산에서 대규모 제조로 전환하는 단계를 해결하려는 시도에도 있다. 여러 배터리 소재 기업이 이 단계에서 실패한 바 있다. 이 소재들은 향후 전기차, 드론, 로봇에 사용될 수 있으며, 기사에서는 중국 기업들이 2027년 전고체 배터리 시범 생산을 시작할 계획이라고 전한다.