- 기존 리튬이온전지 비해 폭발위험이 없고, 원가 1/3 이하 절감 가능 -

□ 한국전력 전력연구원(원장 배성환)은 풍력, 태양광 등 신재생에너지 보급 확대를 위해 ‘ESS용 차세대 이차전지’ 개발에 착수함.  
 ○ ESS용 차세대 이차전지는 전해질 용매로 물을 사용함으로써 발화의 위험이 없고, 망간과 아연을 적용하여 제조 원가를 기존 리튬이차전지 대비 1/3 이하로 절감이 가능함.

※ ESS (Energy Storage System, 에너지저장장치) : 전력수요가 낮은 시간에 충전하고 높은 시간에 방전하여 안정적 전력수급을 도모하는 장치로서, 전기에너지 효율 향상, 전력계통 안정화, 신재생에너지의 간헐성 및 불안정성 보완 등의 용도로 사용.

□ 전력연구원은 올 4월에 ESS용 20 Ah급 수계 이차전지 개발에 착수하였으며, 2020년까지 소재·설계·제작 원천기술을 확보할 계획임.
 ○ 리튬이차전지는 휴대폰, 노트북 등 소형 전자제품부터 전기자동차 및 대용량 ESS까지 폭 넓게 사용되고 있음. 현재 ESS에 주로 사용되는 리튬이차전지는 높은 에너지 밀도를 갖지만, 발화 위험 등 안전성 문제와 높은 가격($650/kWh)으로 시장 확대에 어려움이 있음.
 ○ 이에 대한 해결방안으로 기존 일차전지에 사용되었던 저가의 망간 및 아연을 전극 소재로 사용하여 전지 제조 단가를 70%까지 절감할 수 있으며($200/kWh), 물을 용매로 약산성의 전해질을 사용하여 발화 위험이 없음. 
 ○ 또한, 현재 리튬배터리와 같은 수준인 6,000회의 충방전 사이클과 출력밀도를 갖는 이차전지를 개발할 계획임.    
 ○ 수계 전해액 조성의 최적화, 저가의 양·음극 소재 개발 및 실제 ESS 운전 조건에서의 평가기술 개발을 통해 30 Wh 이상의 상용화급 대용량 셀을 개발하고, 향후 한전이 보유하고 있는 ESS에 시험 적용할 예정임.

□ 환경 친화적이며 저가인 망간계 다가이온전지는 기존 이차전지에 비하여 열적으로 안전하고 고에너지 밀도 확보가 가능하므로 신재생에너지 시장 확산에 필요한 성능과 가격을 만족할 것으로 기대됨. 
 ○ 본 수계 이차전지를 1 MWh급 ESS에 적용할 경우, 약 4억원의 비용 절감 효과를 얻을 수 있을 것으로 예상되며, 개발된 전지는 대용량 ESS 시장 확대는 물론, 전기자동차, 차세대 ICT용 전원에까지 응용이 가능함. 
 ○ 향후 ESS에 적용 가능한 차세대 이차전지 시스템을 개발하여, 현재 경제성 확보에 어려움이 있는 피크저감 용도에 우선 적용하고, 성능 개선을 통해 신재생에너지 출력 안정화 용도 등 다양한 적용 분야로 시장을 확대할 계획임.
 
□ 전력연구원은 저가 신소재를 이용한 차세대 이차전지 개발을 통해 국가 에너지신산업을 선도하고 신재생에너지 확산에 기여함으로써 관련 산업생태계의 활성화 및 글로벌 시장 경쟁력 강화에 주도적인 역할을 수행할 예정임.

[주요보도 URL]

○ 에너지타임즈 http://www.energytimes.kr/news/articleView.html?idxno=40125

○ 전기신문 http://www.electimes.com/article.php?aid=1491380685143350002