리튬인산철 배터리/인산철 배터리셀

(주)탑전지 노환진 대표 인터뷰

인산철뱅크 2014. 9. 3. 23:21

"틈새시장 공략해 스스로 시장 만드는 글로벌 선도기업 되겠다"

입력 2014.08.23


이 기사는 '한경 포커스TV '의 영상취재가 병행됐습니다. (문화레저팀 영상취재파트 plustv@hankyung.com) 

한국경제

[이선우 기자] "아직 설립 2년차에 불과하지만 전지분야 연구개발 경력 10년 이상의 전문가들로 구성돼 있어 전문성과 기술력은 여느 글로벌 기업이 부럽지 않습니다" 

탑전지는 이제 2012년 설립한 신생 벤처기업이다. 노환진 대표는 "이제 갓 2년차에 접어든 신생기업이지만 전문성과 기술력 만큼은 여느 대기업에 절대 밀리지 않는다"며 "남들이 주목하지 않는 틈새시장을 전략적으로 공략해 스스로 시장을 만들어 가는 선도기업이 되겠다"는 당찬 포부를 밝혔다. 

탑전지는 국내 최초로 리튬인산철 이차전지를 개발에 성공했다. 까다롭기로 소문난 일본기업에 전지를 공급하며 기술력은 인정받아 최근에는 대만 정부의 전기스쿠터, 전기자전거 충전인프라 확충사업 참여도 구체화되고 있다. 시장 선점을 위해 끊임없는 기술개발은 반드시 필요하다고 강조하는 탑전지의 노환진 대표를 한경 포커스TV에서 만나 신생기업으로서의 생존전략과 계획에 대해 들어봤다. 다음은 일문일답. 

○ 탑전지는 어떤 회사인가? 

리튬이온 전지를 개발, 생산하는 벤처기업이다. 에너지저장장치(ESS)에 적합한 고출력 리튬인산철 전지를 국내 최초로 개발해 생산하고 있다. 2012년 폐업한 A123 시스템 코리아의 기술진을 모여 설립된 회사다. 현재 경기도 이천에 연간 25MWh의 대용량 전지를 생산할 수 있는 자동화 라인과 중국 길림성 장춘시에 전극공장을 가동 중이다. 

○ 대기업 일색의 이차전지 시장에서 나름의 전략이 있을 것 같은데. 

우리는 고출력, 고안전성, 장수명 등 성능이 우수한 전지를 개발해 틈새시장을 겨냥하고 있다. 특히 고출력 리튬인산철 전지는 주파수 조정용 에너지저장장치, 마이크로하이브리드 자동차, 요트, 스포츠카 등 고급엔진의 시동용, 산업용 청소기 등 수요가 지속적으로 늘어나고 있다. 현재 우리는 전지의 성능은 높이면서 원가를 절감할 수 있는 소재를 개발하고 있다. 다소 시간이 걸릴 수도 있지만 미래의 먹거리를 확보하기 위한 것으로 소재 개발사업에 많은 역량을 집중하고 있다. 

○ 이미 탄소코팅 집전체와 리드탭은 상품화에 성공하지 않았나? 

그동안 개발과 투자를 이어간 결과, 나노 탄소를 코팅한 집전체 소재를 자체 개발하는데 성공했다. 이 집전체는 알루미늄 포장재 전문기업인 동원시스템즈와 협력해 생산체제를 구축하며 상품화에 성공했다. 리드탭 부품의 경우 과거 경험을 살려 제품 개발에 성공한 경우로 현재 일괄 고속 자동화 라인을 개발해 대기업 등에 납품을 추진하고 있다. 이 밖에 지금까지 연구개발을 진행하고 있는 고용량 실리콘 전극개발과 특수 알루미늄캔 개발에서도 머지않아 가시적인 성과가 나올 것으로 기대하고 있다. 

○ 중대형 이차전지 시장은 성장가능성 만큼이나 경쟁도 치열한 분야로 알고 있는데. 

그렇다. 그래서 우리는 일찍이 다른 경쟁업체 보다 성능이 뛰어난 리튬인산철 전지 개발에 주력했다. 다른 소재에 비해 전도성이 떨어지고 제조공정이 어려운 리튬인산철의 단점을 나노 탄소잉크를 코팅한 집전체 소재를 자체 개발해 극복했다. 이 집전체 소재를 적용함으로서 리튬인산철 전지의 출력은 물론 수명과 균일성을 획기적으로 향상시켰다. 

○ 비교적 짧은 기간에 이와 같은 성과를 낼수 있었던 비결은 무엇인가? 

대용량 이차전지 시장은 이제 막 시작하는 단계로 볼 수 있다. 때문에 소재와 부품 등 앞으로 개발이 필요한 분야가 많다. 이차전지 분야는 특히 경험과 지식이 중요하다. 탑전지는 이 분야에서 경험이 풍부한 전문가들로 구성돼 있어 시장의 흐름은 물론 무엇을 필요로 하는지 잘 알고 있다. 무엇보다 개발된 소재를 자체 전지에 적용해 평가할 수 있기 때문에 연구개발에 유리한 조건이다. 

○ 앞으로 해외진출도 고려하고 있나? 

과거 에너랜드 시절 무선 모형비행기에 쓰이는 전지를 미국, 유럽 등에 공급한 경험이 있다. 일본에는 이미 제품을 공급하고 있고 미국, 유럽 시장진출을 위한 준비도 꾸준히 추진하고 있다. 이미 영어, 중국어 구사가 가능한 인력도 보유하고 있다. 

○ 향후 계획은? 

올 하반기부터는 그 동안 개발해 온 제품들을 통한 실질적인 성과가 기대된다. 회사 규모를 키우기 위한 투자유치도 고려하고 있다. 현재 국내와 일본에서 몇몇 투자사들이 관심을 보이고 있다. 지속적인 기술개발과 생산능력을 끌어 올리기 위한 인력 충원도 검토 중이다. 

이선우 한경닷컴 기자 seonwoo_lee@hankyung.com

(주)탑전지, 이차전지 분야 해외진출 본격 '시동'

국내 최초 리튬인산철 전지개발에 성공한 벤처기업
일본에 이어 대만 등 해외진출 가시화 

이차전지 전문 제조기업 탑전지가 일본에 이어 대만 전지시장에 진출할 예정이다. 탑전지는 경기도 이천에 25MWh의 대용량 전지 생산라인을 갖추고 있다. 사진은 탑전지 이천공장의 생산라인 모습. / 탑전지 제공.

[이선우 기자] 이차전지 전문 제조기업 탑전지(대표 노환진)가 중대형 이차전지로 본격적인 해외시장 진출에 나선다. 올해 6월 대만 정부의 전기스쿠터, 전기자전거 충전인프라 구축사업을 추진하고 있는 시타파워, 신서플러스의 제품 테스트를 통과한데 이어 현재 최종 협상만을 남겨 두고 있다.

탑전지는 지난 해 국내에서 처음으로 리튬인산철 전지 개발에 성공한 벤처기업으로 지금까지 산업용 청소기와 의료용 로봇을 생산하는 일본의 펭귄왁스와 사이버다인에 배터리를 공급해 오고 있다.

현재 최종 협상이 진행 중인 대만 기업과의 계약이 성사될 경우 탑전지는 올해에만 512W급 이차전지 팩 2만7000여개를 공급할 수 있는 판로를 확보하게 된다. 2014년 6월 기준 대만 내에서 운영 중인 전기스쿠터와 전기자전거 충전소는 300개다. 대만 정부는 향후 10년간 매년 300개의 충전소를 추가로 설치해 2024년까지 전국의 충전소를 3000개 이상 확보한다는 계획이다.

탑전지가 개발한 리튬인산철 전지는 이전까지 리튬이온 전지에 비해 안전성과 수명이 뛰어난 반면 전도성이 떨어지고 제조공정이 복잡해 이차전지 소재시장에서 외면받아 왔다.

일찍이 중대형 전지 개발에 주목해온 탑전지는 리튬인산철 전지의 이 같은 단점을 나노탄소가 코팅된 알루미늄 집전체 소재를 이용해 해결하고 충전과 방전수명 3000사이클이 넘는 전지 생산에 성공했다. 현재 경기도 이천에 연간 25MWh의 대용량 전지를 생산할 수 있는 자동화 라인과 중국시장 진출을 위해 중국 길림성 장춘시에 전극공장도 확보해 놓은 상태다. 

  노환진 대표는 "최근 고출력 리튬인산철 전지는 주파수 조정용 에너지저장장치(ESS)는 물론 마이크로 하이브리드 자동차, 요트, 스포츠카 등에 쓰이며 적용범위가 급속도로 확대되고 있다"며 "앞으로 시장규모가 커질 것으로 예상되는 만큼 세계시장 선점을 위해 고용량 실리콘 소재 상용화와 같은 새로운 기술개발에 더욱 주력할 계획"이라고 말했다. 이어 노 대표는 "미래의 새로운 먹거리로 주목받고 있는 신소재 개발에도 적극 나서겠다"고 덧붙였다.


[에너지·환경 히트기업을 찾아서] 탑전지

탑전지는 글로벌 이차전지 분야의 히든 챔피언이다. 오바마 정부의 전폭적인 지원을 받았던 A123시스템스를 글로벌 배터리 업계 선두대열에 올려놓은 장본인들이 만든 국내 기업이다. 

전자신문

탑전지에서 연구원들이 EV자동차 및 ESS용 전지의 전기적 성능을 평가하는 충방전 공정을 진행하고 있다. 이천=박지호기자 jihopress@etnews.com

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노환진 탑전지 사장은 삼성SDI 전지사업 1세대 출신으로 2001년 ‘에너랜드’를 창업했다. 고출력 리튬이온전지를 개발해 전동 모형 비행기에 이를 적용하면서 세계 시장에 이름을 알렸다. 2007년 글로벌 시장 진출을 위해 A123와 인수합병(M&A)하면서 당시 MIT로부터 이전받은 나노 인산철 배터리 기술 상용화를 주도했다. 

전기차용 배터리 개발을 집중한 결과 BMW, 크라이슬러, GM 등의 전기차 모델에 배터리를 공급하며 기술적 뒷받침을 제공했다. 이후 세계시장의 주목을 받았던 미지간주 A123 초대형 생산라인도 노 사장을 비롯한 에너랜드 출신 주도로 완성시켰다. 하지만 A123가 2011년 중국 기업에 인수되면서 기존 멤버들과 함께 2012년 탑전지를 설립해 글로벌 시장을 공략하고 있다. 

탑전지는 삼성SDI·LG화학 등 대기업과 경쟁을 피해 고출력·고안전성·장수명 등에 뛰어난 중대형 전지를 개발해 틈새시장에 집중하고 있다. 국내 유일하게 배터리의 충·방전 수명 3000사이클 이상의 리튬인산철 전지를 개발해 생산 중이다. 리튬인산철 전지는 리튬이온 전지와 비교해 안전성과 수명에 뛰어나지만 충·방전 출력이 낮고 제조 공정이 복잡한 단점이 있다. 이에 탑전지는 나노탄소가 코팅된 알루미늄 집전체 소재를 개발해 이를 극복했다. 

연간 25㎿h의 국내 자동화 생산라인을 포함해 중국시장 진출을 위해 전극소재 공장까지 확보하며 완성도 높은 제품경쟁력까지 갖추고 있다. 창업 1년 만에 에너지저장장치(ESS)와 골프카트용 국내 배터리 시장뿐 아니라 대만 전기스쿠터 시장, 일본 산업용 청소기와 로봇시장 등에 배터리를 공급하며 성장세를 이어가고 있다. 

탑전지 핵심 경쟁력은 중대형 이차전지를 개발하면서 축척한 리튬인산철 전지기술뿐 아니라 소재 기술력에 있다. 세계 최초로 나노탄소가 코팅된 알루미늄 집전체(C-Al)를 개발해 상품화 시켰다. C-Al은 집전체와 전극 물질의 결착력을 향상시키고 계면 저항을 최소화하는 역할을 한다. 이 때문에 전지 수명을 두 배가량 향상시켰고 계면저항의 증가를 억제함으로써 장기간 충·방전에도 용량 감소 편차를 최소화했다. 여기에 전지의 내부 저항을 30%가량 낮출 수 있어 고출력을 필요로 하는 전기차용 배터리에 최적화됐다. 이 결과 최근 볼보를 인수한 중국 지리자동차와 전기차용 배터리 공급을 위한 테스트를 마치고 최종 양산 검토 중이다. 

이뿐 아니라 리튬폴리머전지의 주요 부품인 탭 터미널을 개발해 배터리 대기업에 공급을 앞두고 있다. 폴리머전지는 스마트폰이나 태블릿 등의 두께가 점점 얇아지면서 시장이 확대되고 있다. 탭 터미널은 고속생산을 통한 원가절감이 핵심이다. 이에 탑전지는 지난 2년간 투자를 통해 일괄고속 생산 장비를 개발하며 원가경쟁력에도 앞서고 있다. 노 사장은 “지난 15년간 국내외에서 최신 이차전지 기술을 선도한 경험을 바탕으로 국내 유일의 리튬인산철 전지 기술뿐 아니라 전지 효율을 높일 수 있는 핵심소재 기술까지 확보했다”며 “생산이나 영업력에 비하면 대기업에 턱없이 부족하지만 차별화된 기술로 틈새시장을 공략해 기술만큼은 글로벌 선도기업이 되겠다”고 말했다. 

박태준기자 gaius@etnews.com