LG에너지솔루션(LG엔솔)이 미국 완성차OEM 1위 제너럴모터스(GM)와 각형 배터리 공동 개발에 나선다. LG엔솔이 각형 배터리 개발 계획을 공식화한 것은 이번이 처음이다. 

각형 배터리 개발을 통해 LG엔솔은 전세계 배터리 업체 중 유일하게 파우치형, 원통형, 각형 등 모든 배터리 폼팩터를 포트폴리오로 갖추게 된다.

3일 LG엔솔은 GM과 각형 배터리 및 핵심 재료 공동 개발을 위한 계약을 체결했다고 밝혔다. 협약을 통해 개발되는 각형 배터리는 향후 GM 차세대 전기차(EV)에 탑재된다.

현재 고객사마다 EV 차량의 종류와 크기, 공략 시장 등 전략이 세분화되고 있고 폼팩터별 장단점을 고려한 용도별 배터리 채택을 고려하는 고객사도 늘어나고 있는 상황이다.

납작한 상자 모양의 각형 배터리는 알루미늄 캔으로 둘러쌓여 있기 때문에 외부 충격에 강한 특성을 갖고 있다. 상대적으로 셀 자체의 강성이 높아 배터리 모듈과 팩 단계에서 구조적인 간소화가 가능한 것이 장점이다.

LG엔솔은 각형 패키징 기술을 비롯해 설계 및 공정 분야에서도 다수의 특허를 보유하고 있다. 세계 최고 수준의 전극 생산 및 스태킹 공법 기술력도 보유하고 있다.

각형은 뛰어난 내구성을 갖춘데 비해 내부 공간 활용 측면에서 유휴 공간이 발생할 수 있다는 것이 단점으로 꼽혀왔다. 양극재와 음극재, 분리막 등 주요 요소를 돌돌 말아 만든 ‘젤리롤’을 사각형 상자 모양의 알루미늄 캔에 넣는 과정에서 모서리 부분이 빈 공간으로 남는 구조적인 이유다.

최근 각형 배터리는 소재를 층층이 쌓는 공법이 많이 적용되고 있는데 LG엔솔은 이 분야에서 업계 최고 수준의 기술리더십을 갖추고 있다.

LG엔솔은 이번 GM과의 공동 개발을 시작으로 핵심 고객들의 요구에 따라 선택적으로 공급할 수 있는 역량을 갖추고, 파우치형과 원통형, 각형 폼팩터별 균형 잡힌 제품 포트폴리오를 구축할 계획이다.  

LG엔솔은 “파우치형·원통형·각형 등 업계 유일한 ‘3대 폼팩터(all three form factors)’ 전략 체계를 갖췄다. 미래 글로벌 전기차 배터리 시장 지배력을 더욱 확대해 나갈 또 한 번의 계기를 마련한 셈”이라고 강조했다.

LG엔솔은 제품 케미스트리 및 폼팩터별로 다양한 수주 성과를 달성하고 있다. 올해에만 ▲7월 르노 전기차 파우치형 LFP 배터리 ▲9월 벤츠 전기차용 배터리 ▲10월 포드 상용차 파우치형 고성능 삼원계 배터리 ▲11월 리비안 전기차 원통형 46시리즈 배터리 등 굵직한 수주 계약을 체결했다.

글로벌 생산 공장 운영 역량을 갖추고 있는 점도 큰 강점이다. GM과의 합작법인 얼티엄셀즈 제2공장의 경우 가동 한 달 만에 수율 90% 이상을 달성한 바 있다.

자동화된 제조 공정과 설비 도입으로 생산 속도를 높이고, 생산 단계마다 최첨단 품질 검사 및 제품 오류 검증 방법 등을 적용해 높은 양산 안정성을 구현하고 있다.

서원준 LG엔솔 자동차전지사업부장(부사장)은 “LG엔솔의 가장 강력한 파트너 중 하나인 GM과의 파트너십을 확대하게 돼 기쁘다”며 “새로운 폼팩터 개발을 안정적으로 성공해 대체불가능한 고객가치를 제공해 나갈 것”이라고 말했다.

커트 캘티 GM 배터리 셀&팩 부사장은 “LG엔솔과 함께 얼티엄셀즈를 북미 최대 배터리 셀 제조업체로 만들었고 이는 오늘날 북미에서 다양한 전기차 포트폴리오에 동력을 공급하고 있다. 이번 LG엔솔과의 파트너십 확대로 전기차 성능 개선 및 안전성 강화, 비용 절감을 위한 폼팩터 개발에 있어 한 걸음 더 나아가게 됐다”고 말했다.