솔리드파워

솔리드파워(Solid Power)

솔리드파워(Solid Power)

더그 캠벨(Doug Campbell) 솔리드파워 CEO

솔리드파워(Solid Power)는 미국 콜로라도에 본사를 둔 전고체 배터리 스타트업이다. 2011년에 설립되었고 현재 CEO는 더그 캠벨(Doug Campbell)이다.

개요

솔리드파워 생산시설

솔리드파워(Solid Power)는 전기 자동차 및 모바일 전력 시장을 위한 전고체 충전식 배터리를 생산하는 스타트업이다. 배터리 업계의 선도적인 개발업체이며 기존 리튬 이온 배터리의 가연성 액체 전해질을 황화물 고체 전해질로 대체하기에 전고체 배터리는 광범위한 온도 범위에서 더 안전하고 안정적이며 기존 사용되는 충전식 배터리보다 에너지 밀도가 50%~75% 증가하여 더 저렴하고 에너지 밀도가 높은 가성비가 우수한 배터리를 생산할 수 있으며 또한 기존 리튬 이온 배터리 제조공정과 호환이 가능하다. 솔리드파워가 개발한 전고체 배터리는 에너지 밀도, 안전성, 신뢰성에 있어 기존의 리튬 이온 배터리에 비해 성능상 크게 향상되었고 주행 시간의 증가 및 비용의 절감을 실현하여 전기차, 의료기기, 항공기, 위성 등 배터리 사용영역에 새로운 변화를 가져다주고 있다. 솔리드파워는 미국 배터리회사 퀀텀스케이프와 업무영역이 비슷하여 배터리 산업에 대규모로 투자하는 대기업들의 눈길을 끌고 있지만 전고체배터리의 미해결 기술 난제들이 많아 생산과 납품까지의 시점은 짧게는 3~4년, 길게는 5~10년이 걸린다고 업계는 판단하고 있다.

전고체 배터리는 배터리 양극과 음극 사이의 전해질을 액체에서 고체로 대체하는 기술을 적용하며 리튬이온 배터리의 폭발 우려와 크기·수명 등 단점을 보완하는 차세대 기술로 주목받는다. 솔리드파워는 개발 중인 전고체 배터리가 리튬이온 배터리 대비 에너지 집적도를 50% 높일 수 있다고 하였으며 2022년 초 시험용 생산라인에서 전고체 배터리 생산을 계획 중이라고 하였다.

전고체 배터리는 액체 성분을 포함하지 않는 일종의 전기화학 장치(모든 배터리와 유사)이며 배터리 셀에 포함된 액체 전해질 재료는 전기화학 시스템에서 가장 위험한 구성요소이다. 고체 전해질을 사용하면 이 액체 성분이 필요하지 않기에 오늘날 시장에서 사용할 수 있는 대체 화학 물질보다 더 안전한 배터리가 된다. 전고체 배터리는 가연성 전해질을 포함하지 않고 더 넓은 온도 범위에서 안정적인 것으로 나타났기 때문에 충전 및 방전 주기 전반에 걸쳐 기존 리튬 이온 화학 물질보다 훨씬 더 안전하다. 솔리드파워는 전도성, 가공성 및 안정성의 가장 잘 알려진 조합을 갖춘 재료 시스템 및 고체 전해질 기술을 갖추고 있다. 고체 전해질 성분(고분자, 산화물, 황화물 등)으로 여러 종류의 재료가 많으며 솔리드파워가 작업하고 있는 황화물은 고체 전해질 구성 요소로 만들어지고 있다. 단, 많은 황화물이 리튬 금속에 대해 안정적이지 않으며 일부는 다른 더 비싼 원소를 포함할 수 있다.

주요인물

더그 캠벨(Doug Campbell)은 에너지 저장, 항공 우주기술과 하드웨어 기반 신기술 개발 분야에서 거의 20년의 경험을 가진 엔지니어이다. 솔리드파워를 경영하면서 태양열, 안테나, 열 관리 시스템을 포함한 소형 위성 부품의 업계 리더인 로코르(Roccor)를 설립하고 경영하였다. 후에 더그 캠벨은 솔리드파워 사업에 전념하기 위해 2019년 1월에 로코르의 CEO에서 물러났지만 로코르의 이사회에는 남아 있다. 더그 캠벨은 현재 솔리드파워의 CEO이자 공동 설립자이며 고객 요구에 맞춰 신속한 제품 개발로 대응하는 회사 전략을 수립하였다. 솔리드파워는 BMW, 현대 자동차, 삼성, 솔베리(Solvay) 및 파나소닉을 포함한 글로벌 회사를 고객 및 파트너로 유지하고 있다.

• 1997년~2002년 : 뉴멕시코 대학교(University of New Mexico) 토목공학 전공.
• 2001년 1월 ~ 2002년 9월 : 대학원 재학기간 AFRL/VSSV의 연구조교를 담당.
• 2002년 10월 ~ 2009년 8월 : 항공우주 복합기술 프로그램 관리자 / 엔지니어 담당.
• 2009년 8월 ~ 2011년 7월 : 에이다 테크놀로지스의 연구개발 관리자 담당.
• 2012년 1월 ~ 2016년 5월 : i2C 솔루션의 설립자 및 CEO.

솔리드파워 전고체 배터리

솔리드 파워가 2020년 시범 생산에 성공한 20Ah 용량의 전고체 배터리

• 전고체 배터리는 폭발 위험이 적고, 전기자동차의 주행거리를 획기적으로 늘릴 수 있어 전기차 시장의 '게임 체인저'로 여겨진다. 토요타처럼 전고체 배터리를 자체 개발하는 회사가 있고 직접 전고체 배터리 스타트업에 투자하는 회사들이 있다. 포드와 BMW는 배터리 스타트업 솔리드파워와 함께 전고체 배터리를 탑재한 전기차를 개발 중이다. 포드와 BMW는 2021년 5월 솔리드파워에 1억 3,000만 달러를 투자하였고 솔리드파워는 내년에 전고체 배터리를 시범 생산하기 위한 생산 라인을 구축한다.
• 솔리드파워는 확보한 자금을 전고체 배터리 생산능력 확대에 사용하는데 2020년 미국 콜로라도주에 시범 생산라인을 구축해 20Ah(암페어시) 용량의 시제품 생산에 성공한 데 이어 내년 초부터 파일럿 생산 라인에서 대규모 전고체 배터리 양산에 돌입한다. 포드와 BMW는 생산되는 배터리셀을 받아 차량 인증 등에 활용하고 상용화를 앞당긴다. 전고체 배터리는 양극과 음극 사이 이온이 오가는 길인 전해질을 고체로 만들어 사용하는 제품이며 액체 전해질을 쓰는 기존 리튬 이온 배터리보다 화재나 폭발 위험이 적으며 높은 에너지 밀도, 빠른 충전 속도도 장점으로 꼽힌다. 업계에서는 전고체 배터리 시장이 2035년 28조 원 규모로 성장할 것으로 전망하고 있다.
• 솔리드파워와 퀀텀스케이프가 개발하고 있는 전고체 배터리는 차세대 배터리로 주목받고 있다. 현재 스마트폰과 테슬라 전기차 등에 들어가는 리튬 이온 배터리는 전해질이 가연성 액체여서 폭발 위험이 크다. 반면에 전고체 배터리는 양극과 음극, 전해질을 모두 고체로 대체해 화재 위험성이 낮다. 또 에너지 밀도를 증가 시켜 배터리 무게에 비해 높은 에너지 효율성을 보인다는 장점이 있다. 업계는 특히 고체 전해질을 통한 리튬-금속 양극(lithium-metal anode) 개발에 주목하고 있다. 배터리 비용을 획기적으로 줄여 장거리 주행 전기차를 훨씬 저렴하게 만들 수 있다는 해석이다. 퀀텀스케이프와 솔리드파워는 전고체 배터리 회사라는 점에선 유사하지만 구체적인 사업 영역이 다르다. 퀀텀스케이프가 배터리 셀까지 제조하는 반면, 솔리드파워는 전해질 생산만 한다. 솔리드파워의 전해질은 기존 리튬이온배터리 기술과도 호환돼 배터리 업체들이 쉽게 채택할 수 있다.

참고자료

• 솔리드파워 홈페이지 – https://solidpowerbattery.com/
• 〈전고체 배터리〉, 《네이버 지식백과》
• 〈황화물〉, 《네이버 지식백과》
• "FAQs", QuantumScape'’
• 박상용 기자, 〈폭스바겐·포드 등 완성차 업체, 전고체 배터리 개발 경쟁 불 붙었다〉, 《한국경제TV》, 2021-10-12
• 박상우 기자, 〈삼성·현대 투자 美 솔리드파워, 전고체 배터리용 전해질 생산 시설 구축〉, 《M오토데일리》, 2021-09-10
• 정예린 기자, 〈美전고체 배터리 스타트업 '솔리드파워' 상장 추진'…삼성·현대차·한온시스템 대박치나〉, 《더구루》, 2021-06-10
• 김동윤 기자, 〈WSJ "전고체 배터리 업체 간 평가 차이, 합리화 어렵다"〉, 《한국경제》, 2021-06-17
• "Solid Power Unveils All-Solid-State Platform Technology, Transitions Silicon Cells to Pilot Line", PR Newswire, 2021-05-24
• "Ford Invests in Solid Power Battery Producer for Electric Vehicles", DAILY NEWS, 2021-05-07
• 이광영 기자, 〈포드·BMW, 美 전고체배터리 스타트업에 1460억 투자〉, 《IT조선》, 2021-05-04
• 김보민 기자, 〈삼성이 눈여겨본 美배터리 '솔리드파워'…포드·BMW도 대규모 투자〉, 《뉴스퀘스트》, 2021-05-04
• 최민경 기자, 〈'꿈의 배터리' 전고체 열공하는 폭스바겐·토요타, 韓은 여유…왜〉, 《머니투데이》, 2021-04-19
• "Interview with Doug Campbell, CEO of Solid Power", AltEnergyMag, 2017-10-12

같이 보기

• 더그 캠벨
• 전고체 배터리
• 퀀텀스케이프
• 황화물

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