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바스프, 글로벌 전기차 수요 맞춰 배터리 투자 가속화

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독일에 연간 15,000톤 규모의 전기차 배터리 생산 및 폐기물 처리 능력 갖춘 배터리 재활용 공장 신설

중국 및 글로벌 수요 충족 위해 양극활물질 및 고함량 망간 등 배터리 소재 생산능력 확대

2024년 초 가동 예정인 바스프의 독일 슈바르츠하이데 배터리 재활용 블랙 매스 공장
2024년 초 가동 예정인 바스프의 독일 슈바르츠하이데 배터리 재활용 블랙 매스 공장

글로벌 화학 기업 바스프가 탄소중립 시대의 핵심 산업으로 꼽히는 전기차 배터리 역량 강화에 나선다.

세계적으로 전기차 보급이 빠르게 늘어나면서, 배터리 소재 및 기술력 확보 뿐만 아니라 증가하는 폐배터리 처리에 대한 중요성이 대두되고 있기 때문이다. 소재 생산부터 재활용에 이르기까지 배터리의 전 생애주기에 걸쳐 적극적인 투자를 이어갈 전망이다.

◆ 독일 슈바르츠하이데에 상업적 규모의 배터리 재활용 블랙 매스 공장 신설

바스프는 독일 슈바르츠하이데(Schwarzheide)에 2024년 초 가동을 목표로 상업적 규모의 배터리 재활용 블랙 매스 공장을 건설한다. 연간 15,000톤 규모의 전기차 배터리 생산 및 폐기물(스크랩) 처리 능력을 갖출 것으로 기대된다.

바스프는 이를 통해 슈바르츠하이데 생산 단지를 양극활물질(Cathode Active Materials, CAM) 생산과 재활용을 위한 허브로 강화하겠다는 방침이다. 슈바르츠하이데 생산 단지는 중유럽의 많은 전기차 제조업체와 배터리 셀 생산업체가 밀집한 지역으로 배터리 재활용 사업에 이상적인 지역으로 꼽힌다.

블랙 매스 생산은 배터리 재활용 과정의 첫 번째 단계로 배터리의 기계적 처리에서 시작된다. 블랙 매스에는 리튬, 니켈, 코발트 및 망간 등 CAM 생산 시 사용되는 주요 금속이 다량 포함되어 있는데, 향후 운영될 배터리 재활용을 위한 상업용 습식 제련소에서 이를 원료로 사용할 예정이다.

바스프 촉매 사업 부문 사장 피터 슈마허(Peter Schuhmacher) 박사는 “바스프의 배터리 재활용 블랙 매스 공장에 대한 이번 투자는 전체적인 배터리 재활용 밸류 체인을 구축하기 위한 단계로 볼 수 있다. 이를 통해 엔드 투 엔드(end-to-end) 재활용 프로세스를 최적화하고 탄소 발자국을 줄일 수 있다”고 설명했다. “또한 수명이 다한 배터리에서 새 배터리로 거듭나기 위한 CAM 생산까지 최적화된 순환형 사이클을 구축함으로써 전체적인 배터리 생산 체계 안에서 고객을 지원하고 원자재 채굴에 대한 의존도를 줄여 순환 경제를 가능하게 할 계획”이라고 말했다.

배터리 재활용은 전기차의 탄소 발자국을 줄이기 위한 노력이자 EU 배터리 규제안(EU Battery Regulation)에 따라 예상되는 순환 중심의 정책 요구 사항을 충족하는 중요한 수단이다. EU 배터리 규제안은 리튬 이온 배터리의 재활용 효율성 및 니켈, 코발트 및 리튬에 대한 회수 및 재활용 함량 목표치를 포함한다.

중국 후난성 창사시 BSBM 생산단지
중국 후난성 창사시 BSBM 생산단지

◆ 양극활물질 및 고함량 망간 제품 등 중국 내 배터리 소재 생산능력 확대

이와 더불어, 지난 2021년 중국 배터리 소재 선두기업 샨샨(Shanshan)과 함께 설립한 배터리 소재 합작사 ‘바스프 샨샨 배터리 머티리얼즈(BASF Shanshan Battery Materials Co., Ltd., 이하 BSBM)’ (바스프 51%, 샨샨 49%)를 통해 중국 및 글로벌 고객을 위한 배터리 소재 생산능력을 확대한다. 합작사는 이를 통해 연간 100kt의 양극활물질(Cathode Active Material, CAM)을 생산, 빠르게 성장하는 전기차 산업의 수요를 충족시킬 예정이다.

2022년 4분기 가동 예정인 새로운 생산 라인은 다결정 및 단결정을 위한 고함량 니켈(high-nickel)과 초고함량 니켈 NCM(니켈·코발트·망간 산화물)에서부터 고함량 망간(manganese-rich) NCM 제품에 이르기까지 고도의 제품 포트폴리오를 생산하고 고객의 다양한 요구를 충족할 수 있도록 유연하게 설계되었다. 고함량 망간 제품은 이미 상당 규모로 제조되고 있으며, 제품 개발의 진전은 앞으로 더욱 가속화되어 고객의 이러한 제품 사용도 확대될 것으로 기대된다.

바스프 중국 닝샤성 스쭈이산시 BSBM 생산단지
중국 닝샤성 스쭈이산시 BSBM 생산단지

피터 슈마허 박사는 “바스프의 고함량 망간 제품은 다른 3원계 양극재에 비해 높은 가성비를 보여준다“며 “최근 상당한 가격 상승과 변동을 보인 코발트나 니켈에 비해 사용이 원활하기 때문에 고객에게 보다 낮은 비용으로 안전성을 추구할 수 있다”고 말했다.

이번에 확장하는 새로운 라인은 오프가스(off-gas), 폐열 및 산소 재활용을 포함한 혁신적인 에너지 회수 기술을 갖췄다. 이러한 기술이 배터리 산업에 적용된 것은 이번이 처음이며, 이는 BSBM의 광범위한 산업 운영 경험과 바스프의 화학 공정 설계 노하우가 결합된 결과다.

바스프 배터리 소재 사업 부문 총괄 및 BSBM이사회 의장 마이클 베이어(Michael Baier) 박사는 “바스프가 가진 화학적 노하우가 R&D 및 생산 분야의 기술 전문성과의 시너지를 통해 업계 선도적으로 탄소 발자국을 줄이고 지속가능한 CAM 제품 생산에 기여하게 되어 기쁘다”고 밝혔다.

이번 확장 프로젝트에는 자동화 및 지능화가 이루어진 지속가능한 공장을 위해 스마트 팩토리 솔루션이 적용된다. 공정 설계, 생산 환경 관리 및 먼지 제어 측면에서 업계 최고 수준을 구현하여 배터리 소재 산업의 주요 자격 요건을 충족함과 동시에 뛰어난 품질로 신속한 대량생산이 가능하다.

BSBM의 CEO 재이 양(Jay Yang)은 “BSBM은 세계 최고 수준의 표준을 충족하기 위해 제조 및 환경보호 설비를 지속 향상시키고 있다”며 “친환경적이고 책임감 있는 CAM 생산자가 되기 위하여 고객과 직원에 대한 회사의 약속을 지속 이행하고 있다”고 전했다.

◆ 리튬이온 배터리 제조 위한 음극 바인더 시리즈 리시티(Licity®)의 새로운 등급 출시

마지막으로, 리튬이온 배터리 제조를 위한 음극 바인더 리시티(Licity®) 제품 포트폴리오를 확장한다. 리튬이온 배터리의 한계를 극복하기 위해 설계된 바스프의 리시티 바인더는 우수한 가공성과 코팅 용이성이 특징으로 기계적 및 전기화학적 특성이 우수하다. 이번에 나오는 바스프의 2세대 스티렌부타디엔고무(SBR) 바인더 리시티 2698 X F는 실리콘 함량 20% 이상의 음극에 최적화됐다. 해당 제품은 리시티 제품군의 기존 특성에 더하여 배터리 용량과 충·방전 주기를 늘리고 충전 시간을 단축한다.

리시티 2698 X F는 바이오매스 균형 접근법(biomass balance approach)에 따라 제조가 가능하며, 접근법에 따라 바스프의 생산 공정에 공급되는 바이오매스는 바인더에 할당된다. 바스프는 리시티 바인더의 생산 원료부터 고객들에게 공급되기까지 전 과정에서 경제적 측면과 동시에 환경 및 사회적 책임 또한 중요시하고 있다.

바스프 유럽·중동·아프리카(EMEA) 파이버 본딩(Fiber Bonding) 사업 총괄 토르스텐 하벡(Thorsten Habeck) 박사는 “내연기관차에서 전기차로의 시장 변화가 가시화되고 있다“며 “바스프의 새로운 배터리 바인더 리시티 2698 X F를 통해 배터리의 낮은 용량과 긴 충전 시간과 같은 문제를 해결할 수 있다”고 전했다.

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삼성전자, 한국 ‘파운드리 포럼 & 세이프 포럼 2024’ 개최

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삼성전자가 7월 9일 코엑스에서 삼성 파운드리 포럼(Samsung Foundry Forum)과 세이프 포럼(SAFE, Samsung Advanced Foundry Ecosystem Forum) 2024를 개최하고, 국내 시스템반도체 생태계 강화 성과와 향후 지원 계획을 공개했다.

 7월 9일 삼성동 코엑스에서 열린 ‘삼성 파운드리 포럼 2024(Samsung Foundry Forum 2024)’에서 삼성전자 파운드리 사업부장 최시영 사장이 기조연설을 하고 있다.
7월 9일 삼성동 코엑스에서 열린 ‘삼성 파운드리 포럼 2024(Samsung Foundry Forum 2024)’에서 삼성전자 파운드리 사업부장 최시영 사장이 기조연설을 하고 있다. (image. 삼성전자)

삼성전자가 AI를 주제로 삼성 파운드리만의 공정기술∙제조 경쟁력∙ 에코시스템∙시스템반도체 설계 솔루션 등을 발표한 가운데, 디자인 솔루션(DSP), 설계자산(IP), 설계자동화툴(EDA), 테스트∙패키징 (OSAT) 분야 총 35개 파트너사가 부스를 마련해 삼성의 파운드리 고객들을 지원하는 솔루션을 선보였다.

삼성전자 파운드리 사업부 최시영 사장은 이날 기조연설에서 “삼성전자는 국내 팹리스 고객들과 협력을 위해 선단공정 외에도 다양한 스페셜티 공정기술을 지원하고 있다”고 밝히고, “삼성은 AI 전력효율을 높이는 BCD, 엣지 디바이스의 정확도를 높여주는 고감도 센서 기술 등 스페셜티 솔루션을 융합해 나가며 고객에게 가장 필요한 AI 솔루션을 제공해 나갈 것”이라고 말했다.

BCD 공정은 Bipolar(아날로그 신호제어), CMOS(디지털 신호제어), DMOS(고전압 관리) 트랜지스터를 하나의 칩에 구현한 것을 말한다. 이는 주로 전력반도체 생산에 활용된다.

국내 DSP와 협력해 프리퍼드 네트웍스의 2나노 기반 AI가속기 수주

삼성전자는 이번 포럼에서 파운드리와 메모리, 패키지 역량을 모두 보유한 종합 반도체 기업의 강점을 바탕으로 고객 요구에 맞춘 통합 AI 솔루션 턴키(Turn Key, 일괄 생산) 서비스 등의 차별화 전략을 제시했다.

특히, AI반도체에 적합한 저전력ㆍ고성능 반도체를 구현하기 위한 GAA(Gate-All-Around) 공정과 2.5차원 패키지 기술 경쟁력을 바탕으로 선단 공정 서비스를 강화한다는 전략이다.

삼성전자는 이날 국내 DSP 업체인 가온칩스와의 협력으로 최첨단 공정 기반 턴키 서비스 수주 성과를 밝혔다. 삼성전자는 일본 인공지능 기업인 프리퍼드 네트웍스 (Preferred Networks, PFN)의 2나노(SF2) 기반 AI 가속기 반도체를 2.5차원(I-Cube S) 첨단 패키지를 통해 양산할 계획이다.

삼성전자는 2022년 세계 최초로 3나노 GAA(Gate-All-Around) 구조 기반 파운드리 양산을 성공한 데 이어, 안정된 성능과 수율을 기반으로 3나노 2세대 공정 역시 계획대로 순항 중이다.

삼성전자는 이날 한국의 우수한 팹리스 업체들이 HPCㆍAI 분야에서 영향력을 빠르게 확대해 나갈 수 있도록 디자인 솔루션 파트너(DSP)들과 적극적으로 지원하겠다고 밝혔다.

삼성은 국내 고객들이 최신 공정기술을 활용할 수 있도록 기술지원을 제공하고 있으며 시제품 생산을 위한 MPW(Multi Project Wafer) 서비스를 운영하고 있다. MPW 서비스를 활용하는 고객은 단일 웨이퍼에 여러 종류의 설계를 배치하여 테스트하는 등 제조 비용을 절감하고 더욱 완성도 높은 반도체를 개발할 수 있다.

삼성전자의 올해 MPW 서비스 총 횟수는 4나노 공정부터 고성능 전력반도체를 생산하는 BCD 130나노 공정까지 32회로 작년 대비 약 10% 증가했으며, 2025년에는 35회까지 확대한다.

국내 팹리스와 DSP의 수요가 많은 4나노의 경우, 내년 MPW 서비스를 올해보다 1회 더 추가 운영해 HPC, AI 분야 국내 첨단 반도체 생태계 확대를 적극 지원할 계획이다.

삼성전자는 또한 이날 세이프 포럼에서는 삼성전자와 국내외 파트너들은 2.5D/3D 칩렛 설계 기술, IP 포트폴리오, 설계를 검증하고 최적화하는 방법론 등 AI 반도체 설계 인프라를 집중 소개했다.

삼성전자는 지난달 실리콘밸리 미국 파운드리 포럼 행사에서 개최한 최첨단 패키지 협의체(Multi-Die Integration Alliance) 첫 워크숍 결과를 파트너사들과 공유하며, 첨단 공정기술과 설계 인프라, 패키지 기술을 활용한 차세대 고성능ㆍ고대역폭 반도체의 높은 구현 가능성을 강조했다.

삼성전자는 지난 달 “Empowering the AI Revolution”을 주제로 미국 실리콘 밸리에서 파운드리 포럼과 세이프 포럼을 개최한 바 있으며, 올해 하반기에는 일본과 유럽 지역에서도 행사를 개최할 계획이다.

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현대자동차, 국내 최초 전기차 원메이크 레이스 대회 개최

현대자동차는 국내 최대 규모 원메이크 레이스 대회 2024 ‘현대 N 페스티벌(Hyundai N Festival)’ 2라운드에 ‘eN1 클래스’를 처음 개최한다

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‘현대 N 페스티벌’ 2라운드서 국내 첫 전기차 원메이크 레이스 대회 ‘eN1 클래스’ 열어
IONIQ 5 eN1 컵카…전용 레이스 파츠 적용으로 더 빠른 코너링 스피드와 안전성 확보

2라운드에 처음 개최되는 ‘eN1 클래스’에는 고성능 전기차 IONIQ 5 N 기반 국내 최초 원메이크 EV 레이스 카 ‘IONIQ 5 eN1 컵카(Cup car)’가 출전한다
2라운드에 처음 개최되는 ‘eN1 클래스’에는 고성능 전기차 IONIQ 5 N 기반 국내 최초 원메이크 EV 레이스 카 ‘IONIQ 5 eN1 컵카(Cup car)’가 출전한다 (이미지. 현대차그룹)

국내 최대규모 원메이크 레이스 ‘현대 N 페스티벌’에 전기차가 등장했다.

현대자동차는 5월 11일과 12일 용인 에버랜드 스피드웨이(경기도 용인시 처인구 소재)에서 국내 최대 규모 원메이크 레이스 대회 2024 ‘현대 N 페스티벌(Hyundai N Festival)’ 2라운드에 ‘eN1 클래스’를 처음 개최한다.

2라운드에 처음 개최되는 ‘eN1 클래스’에는 고성능 전기차 IONIQ 5 N 기반 국내 최초 원메이크 EV 레이스 카 ‘IONIQ 5 eN1 컵카(Cup car)’가 출전한다.

안전과 경량화를 최우선으로 설계된 ‘IONIQ 5 eN1 컵카’는 전용 레이스 파츠(부품)를 적용해 더 빠른 코너링 스피드와 안정성을 확보한 것이 특징이다. 공력 성능을 강화한 외관과 증폭된 NAS+(N Active Sound Plus)를 통해 각 팀들의 개성 있는 가상 엔진 사운드를 제공해 관객들에게 EV 원메이크 레이스만의 새로운 즐거움을 선사할 예정이다. 또한, 가상 기어 변속인 N e-Shift를 실제 레이스에 활용 가능하게 해 경기에 재미를 더한다는 계획이다.

‘IONIQ 5 eN1 컵카’ 총 6대가 출전해 토너먼트 형태로 진행되는 이번 라운드는 2024년 TCR 이태리 1라운드 우승자 박준의 선수(22년 N1 클래스 챔피언), 2024년 뉘르24시 내구레이스에 출전하는 김규민 선수(23년 N1 클래스 챔피언), 2023년 뉘르24시 내구레이스에 출전했던 박준성 선수(22년 N1 클래스 준우승) 등 현대 N 페스티벌 출신으로 해외에서도 활약하는 국내 정상급 드라이버들을 만날 수 있는 기회가 될 예정이다.

이 외에도 N Vision 74, WRC 랠리카 전시 외 서킷 택시, 레이싱 시뮬레이터, 어린이 교통 체험, 푸드 트럭 등 다양한 볼거리와 체험 이벤트들이 운영될 예정이다.

현대자동차 틸 바텐베르크(Till Wartenberg) N브랜드 & 모터스포츠 사업부장은 “2024 ‘현대 N 페스티벌’ 2라운드서 한국 모터스포츠 최초로 전기차 원메이크 레이스가 진행된다”며 “다양한 변화를 지속적으로 시도하고 발전을 통해 전기차 시대 흐름에 맞춰 모터스포츠 대중화 정착에 앞장설 수 있도록 노력할 것”이라고 밝혔다.

현대자동차는 유튜브, 네이버TV 등 다양한 온라인 채널을 통한 ‘현대 N 페스티벌’ 라이브 스트리밍 서비스를 제공해 현장에 직접 참여하지 못하는 고객들도 대회를 즐길 수 있도록 할 방침이다. ‘현대 N 페스티벌’과 관련된 자세한 사항은 현대 N 월드와이드 홈페이지를 비롯해 현대 N 페스티벌 SNS 채널을 통해 확인할 수 있다.

한편, 2024 ‘현대 N 페스티벌’은 10월까지 총 11라운드로 N 컵(스프린트 레이스) 6라운드, N TT(타임 트라이얼 ) 5라운드로 분리 운영될 예정이다. 스프린트 레이스는 기존 ‘아반떼 N 컵(프로급, N1 Class)’, ‘아반떼 N 컵(아마추어급, N2 Class)’외 전기차 클래스인 ‘eN1 클래스’가 신규로 추가됐다.

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