LG Energy Solution이 미시간주 랜싱에 있는 대형 공장에서 리튬인산철(LFP) 배터리 셀 생산을 시작했다. Tesla의 에너지 저장 시스템에 공급하기 위한 것으로, 회사는 20억 달러가 넘는 시설의 일부를 빠르게 성장하는 에너지 저장 시장으로 전환하고 있다.
이 시설은 226에이커 규모의 부지에 280만 제곱피트 면적으로 조성됐으며, 원래는 LG Energy Solution과 General Motors가 Ultium Cells라는 이름의 합작 프로젝트로 전기차 배터리를 생산할 계획이었다. 그러나 GM은 연방 전기차 세액공제 종료와 판매 성장 둔화를 이유로 지난해 공장 지분을 매각했고, LG Energy Solution이 단독 소유주가 됐다.
자동차 배터리에서 에너지 저장 시스템으로
이 공장은 지난해 LG Energy Solution과 Tesla가 체결한 43억 달러 규모의 공급 계약에 따라 파우치형 LFP 셀 생산을 시작했다. 또한 미시간주 DTE Energy의 에너지 저장 시스템용 배터리도 공급할 예정이다. 동시에 LG Energy Solution은 현지에서 니켈·망간·코발트(NMC) 셀 생산을 계속하며, 이를 차세대 Toyota Highlander 전기차에 공급할 예정이다. 향후 다른 자동차 제조업체에도 배터리를 공급할 가능성이 있다. 보도에 따르면 이 셀은 출처에 따라 Toyota Highlander와 기계적으로 연관된 두 모델인 Subaru Getaway와 Lexus TZ에도 사용될 수 있다.
LG Energy Solution은 북미 에너지 저장 사업부인 LGES Vertech가 올해 4분기까지 흑자 전환할 것으로 예상한다. 이는 인공지능 데이터센터가 확대되고, 전력회사와 재생에너지 프로젝트가 전력 공급 안정화를 위해 배터리 의존도를 높이는 가운데 나온 전망이다.
이 전환이 중요한 이유
랜싱 공장은 수요 증가가 예상과 일치하지 않을 때 전기차 배터리 시설을 어떻게 재활용할 수 있는지를 보여주는 실제 사례다. LG Energy Solution이 Wood Mackenzie의 자료를 인용해 전한 수치에 따르면, 미국은 지난 10년 동안 약 25기가와트시의 에너지 저장 용량을 추가했지만, 올해에만 100기가와트시를 추가했다. 또한 프로젝트의 평균 규모는 약 10메가와트시에서 1,000메가와트시로 증가했다.
전환은 최종 제품의 변경에만 국한되지 않는다. LG Energy Solution 북미 지역 대표인 Robert Lee는 자동차 배터리 생산에서 LFP로 전환하려면 새로운 장비와 검증 과정이 필요하다고 말했다. LFP 셀의 코팅층이 더 두껍고 일부 제조 단계가 다르기 때문이다. LFP 셀과 NMC 셀은 기본적인 제조 원리를 공유하지만, 화학적 조성이 다르기 때문에 생산 설정과 장비, 품질 관리에 조정이 필요하다.
생산 라인 내부에서 진행되는 작업
코팅, 롤 프레싱, 건조, 성형, 탈기 공정은 고도로 청정하고 자동화된 환경에서 진행된다. 이 시설은 로봇과 자동 유도 차량을 사용해 자재를 운반하며, 작업자들은 공정을 감독한다. 미시간에서 파우치형 LFP 셀을 제조한 뒤에는 미시간주 홀랜드에 있는 LG Energy Solution 공장으로 옮겨 통합 에너지 저장 시스템으로 조립한다. 셀은 전량 미국에서 제조되지만, 원자재는 중국과 인도네시아를 비롯한 국가에서 공급받는다.
차세대 배터리 기술
LG Energy Solution은 General Motors와 함께 망간과 리튬이 풍부한 배터리(LMR)를 개발하고 있다. 이 배터리는 니켈과 코발트를 더 적게 사용한다. GM은 2028년부터 대형 트럭과 SUV에 이를 사용하겠다고 밝혔으며, 주행거리는 400마일을 넘고 비용은 더 저렴한 LFP 배터리와 비슷한 수준이 될 전망이다.
또한 회사는 애리조나주에 건설 중인 다음 공장에서 생산할 46 시리즈 리튬 이온 셀을 개발하고 있다. 이 셀은 구조적 배터리 팩을 사용하는 차량에 더 적합하며, 향후 10분 충전과 안전성 향상이 가능할 것으로 기대된다. LGES Vertech는 에너지 저장 시스템용 나트륨 이온 셀의 시범 프로그램도 준비하고 있다. 한편 회사는 대규모 생산의 장애물로 인해 전고체 배터리의 전기차 적용이 여전히 지연되고 있다고 본다. Robert Lee에 따르면 이 기술은 자동차에 광범위하게 사용되기 전에 특수 용도와 스마트폰에 먼저 적용될 수 있다.