과거 중국 전기차에만 적용되던 리튬 인산철 배터리(LFP)가 테슬라 전기 자동차가 리튬 인산철 배터리로 전환 중에 있습니다. 이와 같이 리튬 인산철 배터리로 전환하려는 이유에 대해 장점과 단점을 확인하고자 합니다.
리튬 인산철(LFP) 배터리 특징
리튬 인산철 배터리는 리튬 이온 배터리와 동일하게 리튬 이온을 사용하여 전기 에너지를 만들어내는 충전식 배터리입니다. 가정용 태양광 배터리 혹은 캠핑장의 배터리 등으로 널리 사용하고 있으며, 그 이유는 화재 안전성과 가격 때문입니다.
또한 니켈이나 코발트와 같은 원재료를 사용하지 않기 때문에 위험 물질을 다루지 않을뿐더러 원재료 수급, 가격 변동성 측면에서 안정적이기 때문입니다.
최근 들어 리튬 인산철 배터리는 가격이 많이 떨어졌으며, 배터리 기술 발전으로 인해 효율성이 대폭 향상되고 있습니다.
따라서 과거에는 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도가 낮아 동일한 전력을 생산하기 위해서 더 많은 리튬 인산철 배터리가 들어가서 가격을 상쇄시켰지만 배터리 기술 개발로 인해 에너지 효율이 향상됨에 따라 전기 자동차에 적용될 수 있는 환경이 마련되었습니다.
리튬 인산철 배터리 장점
재활용성과 환경적인 측면에서 용이합니다.
- 리튬 인산철 배터리는 리튬이온 양극재와 같이 니켈, 코발트 등 독성 중금속을 사용하지 않고 인산철을 사용하기 때문에 재활용과 환경 측면에서 유리합니다.
배터리 화재에 대한 안정성이 높습니다.
- 리튬 이온 배터리와는 다르게 화학반응 시 가스 배출이 없기 때문에 화재 및 가정용에 적합합니다.
배터리 수명이 깁니다.
- 낮은 전압으로 작동되고, 원래 가지고 있는 용량의 80%에 도달되기 전까지 3000~5000회의 충전 주기를 가지고 있습니다.
에너지 저장 시스템 분야의 활용성이 높습니다.
- 기본적으로 화재 안정성을 겸비하고 있기 때문에 태양광, 가정용 에너지 저장 시스템으로 사용되고 있습니다.
생산비용이 저렴합니다.
- 양극재로 사용하는 인산철은 특수 광물이 아니기 때문에 가격이 낮으며 가격 변동성이 적습니다.
결론적으로 화재 안전성, 긴 수명, 광범위한 작동 온도 등을 장점으로 들 수 있습니다.
리튬 인산철 배터리 단점
에너지 밀도가 낮습니다.
- 기본적으로 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도가 낮기 때문에 전기 자동차를 가볍게 개발하기에는 불리합니다.
잠재적 배터리 성능
- 배터리 성능은 설계, 디자인에 따라 차이가 많이 날 수 있습니다.
부피와 중량이 높아집니다.
- 리튬 인산철 배터리는 에너지 밀도가 낮기 때문에 리튬 이온 배터리와 동일한 전력을 발생시킬려면 더 많은 배터리 팩이 들어가야 됩니다.