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나트륨 이온 배터리

  • 등록자이혜진
  • 등록일2025-05-13
  • 조회수397

나트륨 이온 배터리


□ 나트륨 이온 배터리란? ○ 나트륨 이온 배터리 SIB(Sodium-ion battery) - 리튬 이온 배터리와 유사한 구조를 가지며, 리튬 대신 나트륨을 사용해 전기를 저장하고 방출하는 재충전이 가능한 배터리 - 나트륨은 지구상에 풍부하게 존재하며, 리튬보다 저렴하고 공급 안정성이 높아 배터리 생산 비용을 절감할 수 있다 - 전기차(EV), 에너지 저장 시스템(ESS), 소형전자기기 - 이러한 특성으로 인해 전기차(EV), 에너지 저장 시스템(ESS), 소형전자기기 등 다양한 분야에서 리튬 이온 배터리의 대안으로 주목받고 있다


□ 나트륨 이온 배터리의 장단점 ○ 장점 - 나나트륨은 공급 안정성이 높다 - 리튬 이온 배터리보다 약 30% 저렴한 생산 비용을 가지며 발화 위험이 낮고, 극한 온도에서도 안정적인 성능을 보인다 ○ 단점: - 리튬 이온 배터리에 비해 에너지 밀도가 낮아 동일한 용량을 위해 더 큰 공간이 필요하다 - 충전 속도가 느리고, 수명이 짧은 경향이 있다 - 산업 공급망 체계 미비로, 대규모 상용화에는 시간이 필요하다


□ 미래전망 ○ 빠른 기술 발전과 시장 확대 속 실용화 중심에 설 나트륨 이온 배터리 - 시장성장 : 2024년 약 10억 6천만 달러 규모였던 나트륨 이온 배터리 시장은 2031년까지 약 56억 7천만 달러로 성장할 전망이다(연평균 성장률 23.21%) - 기술진보 : 2025년까지 에너지 밀도는 150 Wh/kg에 도달할 것으로 예상되며, 기존 리튬 이온 배터리와의 기술 격차가 빠르게 좁혀지고 있다 - 사용화 가속화 : 중국 CATL은 2025년부터 대규모 생산을 본격화할 계획이며,나트륨 이온 배터리의 글로벌 상용화가 본격적으로 확대될 전망이다


□ 글로벌 기술동향 ○ 압도적 선두주자 중국 CATL - CATL은 2025년부터 나트륨 이온 배터리의 대량 생산을 계획중이며, 2세대 배터리는 5분 충전으로 520km 주행이 가능하다 ○ 뒤따라가는 한국 LG엔솔 - LG에너지솔루션은 2030년까지 전기차용 나트륨 이온 배터리 상용화를 목표로 연구개발 진행 중이다 ○ 유럽, SPRINT PROJECT - SPRINT PROJECT는 고체 상태에 가까운 나트륨 이온 배터리를 개발 고정형 에너지 저장 시스템 적용을 목표로 하고 있다 ○ 미국, Natron Energy - Natron Energy는 노스캐롤라이나에 24GWh 규모의 나트륨 이온 배터리 공장을 건설 중이며, 데이터 센터와 산업용 ESS를 주요 타깃으로 삼고 있다


□ 주요국 나트륨 이온배터리 특허 현황 ○ 중국 - 50% 약 16,000건 ○ 미국 - 21.9% 약 7,000건 ○ 일본 - 15.6% 약 5,000건 ○ 한국 - 9.4% 약 3,000건 ○ 프랑스 - 3% 약 1,000건 ○ 국가별 주요 기업 - CATL, BYD - Natron Energy - 도요타, ASSB 전문 - LG 엔솔, 삼성SDI - TIAMAT


□ 시사점 - 양극재, 전해질, 공정 기술 등 핵심 분야에서의 선제적 특허 포지셔닝 필요 ○ 전략적 특허 확보 - 경쟁력을 갖춘 ESS 특화형 배터리 시스템 등 실증 기반의 제품 생산 가속화 필요 ○ 차세대 상용화 모델 개발 - 자원 확보와 기술 공유가 가능한 해외 파트너십을 통해 글로벌 가치사슬 선점 ○ 글로벌 협력과 공급망 연계 - 한국은 나트륨 이온 배터리 기술력은 보유하고 있으나,글로벌 특허 경쟁과 상용화 속도에서는 중국 등 선도국에 비해 뒤처지고 있다 ○ 정책적 지원과 생태계 조성 - 민간의 기술 도전에 대응할 국가 차원의 지원 전략과 스타트업 연계 생태계 필요



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