삼성 SDI가 상품 스왑을 통해 우크라이나 전쟁 등으로 가격이 폭등한 배터리 원재료 니켈을 60% 이상 싸게 구매하고 있다는 합니다. 원자재 가격이 급등하면서 전기자동차 배터리 생산비용이 치솟는 가운데 원가경쟁력 부담 완화에 일조하고 있다고 합니다.
영국 런던 금속거래소 (LME)에선 얼마 전 니켈 거래가 중단되는 사상 초유의 사태가 벌어졌습니다. 지난 4일 톤당 2만 8700달러였던 니켈 가격이 7일엔 4만 2200달러로 47% 상승한데 이어 8일에는 장중 한때 111% 급등, 역대 최고가인 10만 달러를 기록하면서 이틀간 235% 폭등했습니다.
러시아와 우크라이나 침공으로 세계 3위 니켈 공급국가인 러시아에 대한 국제상회의 제제가 시작되면서 니켈 수급이 불안해진 와중에 중국 니켈 생산업체 칭산 그룹과 모종의 투기세력 간의 포지션 격돌로 시장이 들썩거린 탓입니다.
문제는 니켈이 전기차 베터리 4대 핵심소재(약극재, 음극재, 전해액, 분리막)중 하나인 양극재의 주원료라는 점입니다. 니켈값 고공행진은 국내 배터리 3사들에게 원가 상승이란 부담도 소로 다가오고 있습니다.
▶배터리 업계 관계자 의견
가격 연동 계약 등으로 고객사에게 상승분을 전가할 수 있는 만큼 당장 이익이 줄어드는 것은 아닌 데다 주요 원재료에 대해 장기 구매 계약을 맺어놓았다고 합니다. 다만 중장기적으로 원가 경쟁력에 부담이 될 수 있다고 합니다.
실제로 삼성SDI는 호주 QPM의 테크 프로젝트를 통해 매년 니켈 6000만 톤을 미리 정해진 가격에 구매하는 상품 스왑 계약을 맺었습니다. 작년 말 기준 잔여물량은 내년 1월 31일까지 톤당 1만 3000달러에 1781톤, 1만 3200달러에 708톤, 1만 3500달러에 1825톤, 내년 2월 28일까지 톤당 1만 2700달러에 3122톤입니다.
LME의 자난 25일 종가 기준 니켈 값이 톤당 3만 5550달러인 점을 감안하면 60% 이상 저렴한 가격입니다. 불과 3개월 전만 해도 국제 니켈 시세는 톤당 2만 달러 수준이었습니다. 삼성 SDI는 또 구리를 톤당 5,296달러에 총 6290톤을 수급할 수 있는 계약도 보유 중입니다. 현재 구리 가격 (전기동 기준)은 톤당 1만 달러를 호가합니다.
주요 원재료를 시가보다 싹게 확보한 만큼 원가 경쟁력 부단 완화에 일조하고 있습니다. 현재 국내 배터리사들의 주력은 니켈 함량이 높은 삼원계(니켈, 코발트, 망간, NCM) 리튬이온 배터리입니다.
에너지 밀도가 높아 1회 충전 주행 가능 거리가 길고 출력이 좋은 만큼 상대적으로 차량 내 공간 확보가 유리합니다.
반면 중국이 주도하고 있는 리튬인산철(LFP) 배터리보다 우너 각 높은 탓에 완성차 업계에선 가격을 부단스러워하고 있습니다. 테슬라와 벤츠 등은 가격 경쟁력을 이유로 LFP 배터리를 채택하기로 했습니다. 니켈 주요 원재료 가격 상승은 글로벌 배터리 시장의 주도권을 두고 경쟁하는 국내 배터리사들에게 악영향을 끼치는 요인입니다.
테슬라, 벤츠, 저렴한 LFP 채택 움직임 삼원계 쓰는 국내 3사도 적극 대응 중입니다. LFP 배터리가 무엇이며 어떻게 되는지 알아보도록 하겠습니다.
삼성,LG, SK, 그룹 로고 이미지 출처 : 각사 홈페이지
글로벌 전기차 배터리 시장에서 중국 업체들이 LFP(리튬인산철 배터리가 주목받고 있습니다. 최근 배터리 원재료 가격이 올라가면서 테슬라, 메르세데스-벤트 등 주요 전기차 업체들이 저렴한 LFP를 채택하면서입니다.
NCM(네켈, 코발트, 망간), NCA(니켈, 코발트, 알루미늄 등 삼원계 배터리를 주력을 하는 LG에너지 설루션과 삼성 SDI, SK 온 등 국내 업계 발등에도 불이 떨어졌습니다. 자치하면 시장 경쟁에서 뒤처질 수 있기 때문입니다.
대응책은 둘로 나뉘고 LG와 삼성은 기존 제품의 가성비 (가격대비 성능)를 더욱 높이는데 주력할 방침이지만, SK 온은 LFP 배터리 개발에도 나고 있어 눈길을 끌고 있습니다.
전기차 배터리 화학물질별 특성및 단점 관련 이미지 출처: 삼성SDI
1. 전기차 업체들 저가 배터리에 관시을 가지는 상황이다.
세계 최대 전기차 사업자인 테슬라가 최근 3분기 실적 발표를 하면서 LFP 배터리 채택을 확대하겠다는 계획을 공개하자 국내 배터리 업계는 술렁이고 있는 상황입니다.
LG에너지 설루션(LG화학 자회사), 삼성 SDI, SK 온(SK이노베이션 자회사)등 국내 업체들은 NCM을 주로 쓰고 있는 상황이고 NCM은 니켈, 코발트, 망간 등 3가지 금속을 말하며 이를 소재로 한 배터리를 삼원계 배터리라 부릅니다.
테슬라는 이미 중국 상하이 공장에서 LFP 배터리를 장착한 전기차를 생산해 중국을 포함한 아시아 지역과 유럽에 판매하고 있는 것으로 알려졌습니다. LFP는 철인 많이 사용하는 까닭에 NCM 대비 저렴한 것이 가장 큰 장점입니다.
테슬라가 이익을 더 많이 남긱 위해 이런 선택을 했다는 평가도 일각에서 나오고 있습니다.
LFP는 삼원계보다 에너지 밀도가 낮고 부피가 크다는 단점이 있습니다. 밀도가 높아야 주행거리를 더 늘리고 부피가 작아야 차량 설계 때 집어넣기 좋습니다. 하지만 가격 경쟁력이 이런 단점을 넘어서고 있는 것입니다.
테슬라뿐만 아니라 메르세데스 밴츠도 차세대 전차 모델 중 EQA, EQB 등 소형, 준중형 라인에 LFP 배터리를 탑재하겠다고 선언하였고 폭스바겐, 포드 등도 가격 경쟁력을 가진 LFP에 관심을 보이고 있는 상황입니다.
특히 LFP는 중국 배터리 업체 중심으로 세를 불리고 있습니다. 이들의 세계 시장 점유율을 고려하면 무시할 수 없는 수준입니다.
1-1. 증권가 의견
CATL의 배터리 출하량 가운데 36%가 LFP이고, BYD의 경우 이것이 71% 수준'이라고 설명했습니다 SNE리서치에 따르면 CATL은 올해 9월까지 세계 1위, BYD는 4위입니다. 국내 LG에너지 설루션은 2위 , SK 온과 삼성 SDI는 각각 5.6위입니다.
2. SK만 LFP 진출 -미세한 온도차를 보이고 있다.
국내 업체는 기존 삼원계 배터리 성능과 가격 경쟁력으 더울 강화한다는 게 공통적인 기본자세입니다.
미세한 온도차도 보이고 있습니다. 일단 LG에너지솔루션과 삼성 SDI는 현제로서는 전기차용 LFP배털을 만들 계획이 없다고 밝혔으며 LG의 경우 지난 3분기 실절 발표 이후 -LFP를 이미 개발해서 양산한 바 있으나 현재는 ESS(에너지 저장장치) 시장에 우선 적용하기 위해 개발하고 있다고 했습니다.
기술은 갖고 있지만 전기차용으로는 쓰지 않겠다는 이야기 입니다. 삼원계를 기반으로 프리미엄 시장을 주로 공략하면서 코발트와 같은 비싼 원재료 비중을 줄여 가격 경쟁력 측면도 높이겠다는 전략입니다.
2-1. LG에너지 솔루션
전기차용을 가격 경제력을 높이는 방안
코발트 프리(없는) 제품으로 하는 게 적합하다는 판단이고 LFP도 강점이 있으나 프리미엄 시장으로 가는 방향에는 한계가 있다는 판단입니다. (LG에너지 설루션 의견 )
2-2. 삼성 SDI 측 의견
삼성 SDI 역시 LFP를 고려하지 않고 있고 대신 니켈, 코발트, 알루미늄으로 구성하는 NCA배터리로 방향을 틀고 있습니다.
NCA는 NCM보다 출력과 에너지 밀도가 높은 특성이 있고 차세대 배터리 젠 5에 NCA를 적용했고, 앞으로도 전기차 배터리는 NCA로 전환할 것이라 설명했습니다.
내부적으로 LFP는 이미 중국 업체들 중시로 레드오션이 됐다는 진단을 내린 것으로 전해집니다. 프리미엄 시장을 주로 공략하면서 원재료 비중을 조정하며 가격 경쟁력을 높이는 방향이 유리하다는 판단인 것입니다.
글로벌 전기차 배터리업체별 사용량 순위이미지 출처 SNE리서치
2-3. SK 온 측 의견
SK 온은 이들과 달리 기존 LFP의 성능을 개선하는 방향성도 함께 갈 것이라고 밝혔습니다. LFP 배터리는 NCM보다 에너지 밀도가 60% 수준으로 낮다고 말하며 고에너지밀도 역량을 바탕으로 기존보다 에니지 밀도가 뛰어난LFP 개발을 목적으로 연구 개발을 진해하고 있다고 합니다.
연구개발은 마무기 단계지만 상용화까지는 여전히 고민 중이라 하며 포드를 포함한 SK온의 고객사는 모두 NCM을 사요 하고 있기도 합니다.
전기차 대중화하면 저가형에서도 수요가 있을 것이란 판단으로 해달 포트폴리오를 준비하는 것이라고 하면서도 상용화는 시장 상황에 따라 판단할 계획이라고 설명하였습니다.
SK 온은 또한 NCM 배터리의 고도화에도 힘을 싣고 있는 상황이며 2019년 NCM9배터리를 개발했는데 이를 내년부터 미국 포드 전기트럭에 공급할 계획이라 합니다.
NCM9배터리는 니켈, 코발트, 망간 중 니켈 비중이 약 90%에 달하는 적용된 고밀도 제품입니다. 니켈 비중이 높아지면 고성능을 구현하지만 안전성이 낮아질 수 있는데, 이를 극복했다는 것입니다.
LFP베터리관련 동영상
3. 대세 VS한계 논란 속 뜨거워지는 경쟁을 하다.
이처럼 업계에서는 LFP가 국내 배터리 업계에 위협이 될 것이라고 보는 가운데서도, 기존 역량을 강화하는 방향이 유리한 대응전략이라는 분서가 함께 나오고 있습니다.
3-1. 배터리 업계 관계자 의견
중국 배터리 업체들의 주력 LFP이고 중국 정부도 이를 지원하는 까닭에 전 세계 트렌드가 어떻게 변할지 예단할 수 없고 글로벌 전기차 업체의 선택에 대응해 배터리 업체들이 벌이는 가격과 성능 경쟁이 더욱 치열해질 것이란 예측이 나오고 있는 상황입니다.
에너지 밀도 측면을 볼 때 LFP의 한계는 명확하며 한국 배터리 업체들은 삼원계 기술 격차 확대를 통해 고수 이성 제품에서 입지를 견고 화가 필요한 시점이라는 의견이 대세입니다.
배터리 수요가 불투명하지만 내연기관차보다 나아 원통형 배터리 성장과 완성차와 JV도 기대하고 있다고 합니다.
LG에너지 설루션과 삼성 SDI, SK 온 등 국내 배터리 3사는 지난 3분기에 전기차 배터리 사업에서 다소 주춤한 실적을 보였습니다. 반도체 공급 부족 현상으로 인해 완성차 업체에서의 부품 수요가 불확실성이 생긴 것이 원인으로
완선 차 업계는 올 4분기도 반도체 부졸 문제거 지속될 전망이며 각사의 수주, 투자 속도나 전기차 배터리 시장 전망을 보면 중장기적으로 선장을 더울 거듭할 것으로 기대하고 있습니다.
LG에너지솔루션, 삼성 SDI,SK온 로고이미지
1. 반도체의 불확실성
일단 반도체 공급 부족 문제가 전기차 배터리 사업 성장에 앞으로 제한을 줄 것이란 시각이 많습니다.
중대현 전지는 반도체 공급 부족으로 인한 전기차 배터리 매출 성장의 정채가 불가피하다는 지적이 지배적입니다. 국낸 1 위이자 세계 2위 사업자인 LG에너지 설루션도 3분기 실적 발표 후 진행한 콘퍼런스 콜에서 전기차 플랫폼 기반의 신규 모델이 지속 축시 되고 있어서 시장의 성장 추세는 이어갈 것으로 예측하고 있고 생산능력 계획은 올해부터 내년까지 차량용 반도체 수급 이슈가 영향이 있을 수 있다고 전문가들은 판단하고 있습니다.
다만 자동차 산업 안에서도 전기차는 성장세가 크며 그런 만큼 반도체 등 부품 공급 여건은 내 연기과 차에 비해서 양호하다는 점을 감안해야 한다는 분석도 나오 있습니다.
삼성 SDI 측은 완성차들이 전기차 시장 선점과 이산화탄소 규제를 충족하기 위해 전기차에 반도체를 우선 배정하고 있으며 내연기관차 대비 전기차는 생산 차질의 영향을 덜 받을 것이라고 말하고 있습니다.
2. 3사가 3가지 색깔의 기대감은?
반도체 공급 문제 속에서도 각 사는 제품 개발이나 완성차 업계와 협업 등 각기 다른 이유로 성장 기대를 받고 있습니다. 우선 삼성 SDI는 BMW와 리버 안에 공급하는 원통형 배터리가 성장할 것이란 기대감이 나오고 있는 모습이며
2-1. 삼성SDI측 설명
원통형 배터리 사업내 전기차 비중은 현제 10% 수준인데, 물량 증가와 신규 프로젝트로 내년에는 약 20%로 증가할 것이라 전망하고 있고 원통형 배터리 시장 규모도 올해 약 75 기가와트(GWH)에서 2026년 180 GWH까지 증가할 것이라고 전망했습니다.
2-2. SK온
미국 제 1공장과 유럽 제2공장이 양산에 돌입하는 내년에 더욱 빠른 속도로 성장해 6조 원 중반대 수준의 매출액을 달성할 것으로 기대했습니다.
특히 이회사는 미국 포드와의 JV(합작법인) 설립에 따른 수주 잔고가 1.6 테라 와트시 수준으로 약 220조 원 규모에 달한다고 밝혔습니다.
수주 잔고를 감안하면 SK는 더 이상 후발주자가 아닌 결과물이 나옵니다. 프도 JV규모 확대 등으로 배터리 사업의 성장 기대감이 더운 높아지고 있다는 분석입니다.
2-3. LG에너지 설루션
리콜과 관련한 불확실성을 이번에 제거한 점이 긍정적입니다.
긍정적 포인트는 GM 볼트 화제 원인을 분리막 밀림, 음극텝 단선으로 확실하게 규명했다는 점이라 합니다.
회사는 추가로 대규모 리콜이 나타날 가능성도 적다고 강조했으며 최근 제품에 안전 강건 설계, 개선된 공정, 품질관리, 자동 검수 기능 등을 강화했습니다. 향후 대규모 리콜 가능성은 적다고 강조하고 있습니다.
LG는 주력 배터리 유형이 파우치형이지만 원통현 배터리 시장의 성장에도 대응할 방침이라 합니다.
오는 2025년 GM, 현대차 스텔란 티스 등 고객사 등 제휴를 포함한 캐파는 430WH로 확정할 계획이라 합니다.
Our innovations make your driving experience more electrified
한번 충전으로 300km 이상을 달리는 전기자동차, 그리고 연료 소모와 탄소 배출이 더 적지만 레이스에서 승리하는 슈퍼카를 상상해 보십시오.
완성차 제조사와 고객들이 그 어떤 것을 상상하더라도, 삼성 SDI가 만드는 배터리의 새로운 혁신이 이를 반드시 현실로 만들어 낼 것입니다. 이상적인 배터리는 작고 가볍고 안전하면서, 동시에 대용량이어야 합니다.
리튬은 세 번째로 가벼운 원소이자 가장 가벼운 금속으로써 리튬 이온 배터리는 니켈이나 납 기반 배터리에 비하여 에너지 밀도가 높습니다.
그래서 삼성 SDI는 삼성 SDI는 용적당 더 높은 에너지 밀도의 배터리를 생산하고자 노력하고 있습니다. 세계 최고의 IT기기용 배터리 기술을 통해 삼성 SDI는 파워트레인 성능, 연비, CO2저감 등 자동차 업계가 직면하고 있는 다양한 문제를 해결하는데 기여할 것입니다.
혁신적인 각형 배터리 셀 기술
삼성 SDI는 업계 최대의 용량, 단일 부피당 최고 에너지 밀도 등 혁신적인 각형 셀 기술로 업계 최초이자 동급 최고의 EV/PHEV/HEV 배터리 셀을 생산하고 있습니다.
삼성 SDI 배터리 셀에 적용된 새로운 소재와 구조의 혁신은 자동차의 성능을 획기적으로 향상합니다. 소재 선택의 탄력성, 내재된 안전장치, 높은 내구성, 공간 활용을 극대화한 알루미늄 케이스 등의 혁신은 진보한 각형 셀 디자인을 통해 가능했습니다.
소재 선택의 탄력성 – 새로운 가능성에 도전
각형 리튬 이온 배터리는 내부의 가스압력에 대해 염려할 필요 없는 튼튼한 외부 케이스 덕분에 음극, 양극 및 전해질을 선택하는데 아무런 제약이 없습니다. 그러므로 다른 형태의 배터리에 비하여 각형 배터리는 에너지 밀도를 높이기 위해 다양한 소재를 적용할 수 있습니다.
최고 수준의 내재된 안전장치
삼성 SDI는 안전을 최고의 가치로 여기고 있습니다. 배터리 생산에서 가장 중요한 요소인 안전을 위해 삼성 SDI는 업계 최고 수준의 안전장치를 내재한 리튬 이온 배터리를 생산하고 있습니다. 운전자들의 안전을 보장하기 위해 안전 퓨즈, 네일 세이프티 디바이스(NSD), 과충전 안전장치(OSD) 및 안전 기능막(Safety Functional Layer=SFL)등 독자적인 안전장치를 개발해 적용하고 있습니다.
장기간 운전을 위한 높은 내구성
대다수의 고객들은 전기자동차의 주행거리에 비해 배터리의 수명이 빠르게 줄어드는 것을 우려하고 있습니다. 배터리의 용량이 줄어드는 것은 정상이지만, 문제는 배터리의 수명 기간 동안 어떻게 높은 성능을 계속 유지하느냐 하는 것입니다. 삼성 SDI의 각형 배터리는 레이저 용접 조립 방식으로 밀봉되어 있어서 외부의 습도에 영향을 받지 않으며 내부의 전해질이 풍부하게 유지되어 장기적인 성능의 안정성이 보장됩니다.
모듈화가 용이한 적층형 알루미늄 외부 케이스
삼성 SDI 배터리의 외부는 최소의 패키징 공간을 위해 이상적인 적층 가능한 각형 알루미늄 캔으로 되어 있습니다. 또한, 냉각 모듈을 위한 추가적인 구조가 필요 없습니다.
뛰어난 생산력과 원가 절감
혹자는 전기자동차의 시장 확대에 가장 큰 장벽은 높은 가격이라고 말합니다.
생산의 자동화를 포함한 생산단계에서의 기술 변화로, 전반적인 배터리 원가는 절감될 수 있으며 수율과 생산 속도가 증가됩니다. 전기자동차의 시장이 성장하면서 생산 수율에 따라 시장의 질서가 형성될 것입니다. 삼성 SDI는 16년의 리튬 이온 배터리 양산 경험을 보유하고 있습니다. 우리는 지난 15년간 70억 개 이상의 셀을 판매하였고, 현재는 매년 10억 개 이상의 셀을 판매하고 있습니다. 삼성 SDI의 생산라인은 100% 자동화되어 있습니다. 그뿐 아니라 자동차 용으로 삼성 SDI가 공급하는 각형 리튬 이온 배터리는 상대적으로 짧은 생산 준비 기간과 높은 공정 안정성으로 타 배터리 업체에 비해 생산성이 높고 원가가 절감됩니다. 뿐만 아니라, IT제품용 배터리에 사용되는 원자재의 약 80%가 자동차용 배터리에도 사용되므로 대량 구매를 통한 향상된 원가 절감도 가능합니다.
세심한 품질관리를 통한 타의 추종을 불허하는 안전 관련 실적
리튬-이온 배터리의 생산은 다양한 재료, 화합물, 하드웨어 및 소프트웨어로 구성되는 매우 복합적인 공정이며 고도의 품질관리를 필요로 합니다.
불량 제품의 원인이 불완전한 재료, 장비의 고장 혹은 생산상의 오류 등 공정 전반에 걸친 여러 요소들에 기인할 수 있으므로 엄격하고 지속적인 품질관리가 필수적입니다.
삼성 SDI는 설계 및 생산단계에서의 엄격한 규율에 힘입어 품질 관련 사고가 없었던 유일한 회사임을 자신 있게 말할 수 있습니다. FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) 및 하청업체 관리시스템 등의 표준 자동차산업 품질 도구 외에, 삼성 SDI는 제품의 최고 품질 및 100% 추적성을 보증하기 위하여 자사의 Manufacturing Executing System (MES) 같은 진보된 내부 절차들을 개발하여 설치하였습니다.
그 결과로, 삼성 SDI가 생산하는 각각의 배터리는 생산 공정에서 수백 개의 측정 포인트들에서 검사되며 개별적으로 추적이 가능합니다. 그리하여 고객들은 자동차의 전체 운용기간 동안 가장 일정하고 높은 성능을 구현하는 배터리 셀을 기대할 수 있습니다.
셀 기술 기반의 최상급 배터리 시스템
2015년 2월에 삼성 SDI는 배터리 팩 시스템 설루션의 경쟁력 강화를 위하여 Magna International의 오스트리아 자회사인 Magna Steyr Battery Systems사를 인수하였습니다.
Magna Steyr Battery Systems (Samsung SDI Battery Systems)는 전 세계 전기자동차 용 배터리 팩의 최대 공급자이며, BMW, Volkswagen, Porsche, Renault, Ford, FCA (Fiat Chrysler Automobiles) 및 Scania 등 세계적인 자동차 메이커들과 자동차 용 배터리 팩 프로젝트를 공동으로 진행해오고 있습니다.
삼성 SDI의 세계를 선도하는 셀 전문기술과 Samsung SDI Battery Systems의 자동차 업계 실적 및 배터리 팩 시스템 전문지식을 융합함으로써, 우리는 우리의 고객들에게 향상된 제품 구성을 제공하며 개발 부서와 생산 부서 간의 밀착 협력으로 최적화된 성능과 원가 시너지를 구현합니다.
더 나아가서, 양사의 전 세계 판매망, 연구 및 생산시설들을 이용하여 삼성 SDI는 유럽과 북미에서 향상된 현지 개발 지원을 제공할 것입니다.
경험이 풍부한 대규모 리튬 이온 배터리 메이커로서의 우리의 선도적 위치는 우리가 더 앞으로 전진하는 동기를 부여하였습니다. 우리는 자동차 제조사들의 연료 효율 개발을 계속적으로 지원할 것이며 우리의 선도적인 배터리 기술로 우수한 전기자동차 성능 또한 계속적으로 제공할 것입니다.
미래 배터리 기술을 위한광범위한 연구 개발
삼성의 기술 철학은 “끝없는 추구”입니다.
이것이 오늘날의 삼성이 되도록 기여한 혁신과 창조력입니다.
이 철학에 기반하여 우리는 단지 현재의 성능을 개선하는 것뿐만 아니라 현재 비즈니스의 영역을 뛰어넘는 기술을 개발하기 위한 연구 개발 임무를 지향합니다.
우리의 선진 배터리 전문 기술과 여타 삼성그룹 계열사들과의 협력적 기술 개발 구조는 우리가 세계의 선도자로서 자리 잡게 된 이유입니다.
삼성 SDI에서는 400명 이상의 자동차 배터리 관련 연구원 및 기술자들이 자동차 메이커들과 그들의 고객들에게 더 좋은 동력 발생 및 구동 성능과 더 확장된 전기 구동 주행 거리를 제공할 현재 및 차세대 리튬 이온 배터리를 개발하고 있습니다. 자동차 배터리의 개발 외에, 삼성의 연구 개발 조직들은 변형 혁신을 위한 통합적 방안을 연구하고 있습니다.
삼성 SDI는 삼성그룹에 속한 계열회사임. 1970년 삼성-NEC 주식회사로 설립됨. 1999년 상호를 삼성 SDI로 변경함.
동사 주요 사업은 에너지 설루션 부문과 전자재료 부문으로 분류됨. 에너지 설루션 부문은 중, 대형전지 등을 생산해 판매함. 전자재료 부문은 반도체 및 디스플레이 소재 등을 제조, 판매함.
주요 연혁
SDI Historical Gallery
1970년 진공관 생산을 시작으로 Mobile Display와 2차 전지에 이르기까지 삼성 SDI가 걸어온 발자취를 느껴 보십시오.
1970년대
1979
07. 12인치 D-CRT 개발 1978
11. 구미공장 준공(대지 7만 7천 평, 연건평 1만 6천 평)
07. 컬러브라운관 수원공장 기공식
1975
01. 순간 수상 퀵스타트 브라운관(ECONO) 개발
1970
07. 진공관 양산 개시
01. 삼성-NEC ㈜ 설립
1976
10. 안양공장 준공
06. 흑백 브라운관 수출
1980년대
1989
05. 초대형 컬러브라운관 25·29인치 개발 1988
10. 컬러 모니터(VGA) 개발
08. 국내 최초 PDP 개발
08. CPT 연산 1000만 개 증설
1986
10. 국내 최초 액정 표시소자(LCD) 개발
08. 세계 2번째 형광 표시관 국산화 성공
08. 공업용 컬러브라운관(CDT) 생산 개시
1985
12. 컬러 모니터(CGA) 개발
04. 14인치 CPT 양산 개시
02. 삼성전 관주식 회사로 상호 변경
1987
01. 화성사업 진출을 위한 신규사업팀 발족
1990년대
1999
12. 삼성 SDI 주식회사로 사명 변경
08. 업계 최고 용량 1800mAh 원형 리튬이온 전지 개발
03. 전해액, Pilot 기술 개발 완료 및 삼성 SDI 품질 승인 및 시제품 공급 1998
10. 42", 50" PDP 개발
03. 완전평면 브라운관 '다이나 플랫(Dynaflat)' 개발
1996
08. 브라질법인 설립
07. 중국 천진법인 설립
03. 멕시코 공장 준공식
1994
09. 멕시코법인 설립
08. EMC공장 준공
1992
04. 마련 법인 CPT 양산 개시
1991
10. 마련 법인 설립
1993
11. 바이오 브라운관 개발
04. 한글 VFD 개발
01. 독일법인 설립
1995
11. 홍콩법인 설립
1997
06. 천안사업장 컬러필터 첫 출하
2000년대
2019
11. BMW와 2031년까지 배터리 장기공급 계약 체결
10. 인터배터리 2019(Interbattery) 참가
09. 유럽 배터리 시스템 제조회사인 아카솔에 배터리 셀∙모듈 공급 계약 체결
09. 2019 프랑크푸르트 모터쇼(IAA 2019) 참가
07. 볼보그룹과 차세대 e-모빌리티를 위한 전략적 파트너십 체결
05. EES 유럽 2019 전시회 참가
04. 인도법인 설립
01. 2019 디트로이트 모터쇼(NAIAS 2019) 참가 2018
11. 대구 국제 미래 자동차 엑스포 참가
10. 인터배터리 2018(InterBattery 2018) 참가
06. EES 유럽 2018 전시회 참가
04. 2018 북경 모터쇼(Auto China 2018) 참가
03. 산업안전 및 보건경영 시스템 국제표준 인증(ISO45001) 획득
03. 삼성 SDI-포스코 칠레 리튬 개발 프로젝트 선정
03. 에너지 스토리지 유럽 2018 (ESE 2018) 전시회 참가
01. 2018 디트로이트 모터쇼(NAIAS 2018) 참가
2016
12. 미국 스타트업 전기자동차 기업 Lucid Motors와 전기자동차 배터리 전략적 파트너십 체결식 진행
10. 중국 우시 법인 편광필름 양산 돌입
10. 인터배터리 2016 (Interbatterty 2016) 참가
09. DJSI World '전자장비 및 부품 산업부문' 선정
07. 중국 우시 법인 PV Paste 양산 돌입
07. 중국 ESS 모듈/팩 양산 합비 법인 준공식
05. 국제 태양광 박람회(SNEC PV Power Expo 2016) 참가
04. 한국전력과 에너지 신사업 수출 협력 MOU 체결
04. 오토차이나 2016(Auto China 2016) 참가
03. 제50회 '납세자의 날' 기념식 은탑산업훈장 수상
02. SDI케미컬 자회사 설립
01. 2016 디트로이트 모터쇼(NAIAS 2016) 참가
2014
12. 오스트리아 법인 설립
12. 조남성 대표이사 부임
11. 중국 선그로 우사와 ESS 합자사 설립 계약 체결
08. 중국 시안市 전기자동차 배터리 공장 건설 기공식
07. 삼성 SDI/제일모직 합병사 출범
2012
09. SB리모티브의 Bosch 社 지분 전량 인수
2010
12. 소형 이차전지사업부문 세계시장 점유율 1위 달성
11. 전기자동차용 전지공장 준공
10. WPM(World Premier Material) 플렉시블 디스플레이(flexible display) 사업단 공식 출범
08. 지식경제부 10대 핵심소재(WPM, World Premier Materials) 사업 총괄기관 선정
02. 전지사업부 베트남 법인 신설
2008
12. 폴리머 Note PC用 대면적 전지 개발
09. SB 리모티브㈜ 설립
08. 삼성 모바일 디스플레이 출범
03. 일본 IIT의 리튬이온 전지업체 종합평가 1위 발표
2006
05. 세계 최초 3D AMOLED, 3.1" WVGA AMOLED 개발
2004
08. Note PC用 각형 개발
07. 세계 최초 32인치 Vixlim 개발
05. 세계 최대 17인치 AM OLED 개발
01. 세계 최대 80"FHD, 102"FHD PDP 개발
2002
06. 헝가리법인 준공식
2000
11. CMP· EMS·전지 소재· PASTE, ISO 901 추가 인증
07. 천안사업장 2차 전지 공장 준공식 및 출하식
01. 정보통신 소재 사업부 발족
2001
10. 2차 전지 전해액 중국 10만 톤/월 수출 체결
2003
11. PDP 업계 M/S 1위
06. 26만 풀컬러 AMOLED 세계 최초 개발
01. 세계 최고 용량 원형 2400mAh 개발 (노트북용)
2005
11. 최고 에너지 밀도 노트 PC용, PMP용 연료전지 세계 최초 개발
08. 나노/광학 연구 첨단소재 연구센터 설립
07. 세계 최초 원형 2600mAh 양산
06. 2.0인치 QVGA AMOLED 개발
2007
11. 세계 최대 31" FHD AMOLED 개발
10. 세계 최초 AMOLED 양산
2009
05. 친환경 · 에너지 New Vision 선포
04. 리튬이온 2차 전지 프로스트 앤 설리 반상 수상
04. 세계 최초 직 부착 Ultraslim PDP 양산 (50"FHD, 58"FHD)
03. 50"FHD UF1A 양산 출하
2011
12. 日 니치콘社와 가정용 ESS 독점 공급계약 체결
08. 주) 에이스디지텍과 흡수합병
2013
09. 국내 최초 10년 연속 DJSI 회원사 선정
08. 제일모직, OLED 소재 기업 독일 ‘노발레드(NOVALED)’ 社 인수
04. 전자재료 사업부, OLED 소재 본격 출하, ‘갤럭시 S4’ 적용
2015
11. 중국 JAC에 전기차용 원형 배터리 공급
10. 중국 시안市 전기자동차 배터리 공장 준공식
09. IAA 2015 (프랑크푸르트 모터쇼) 참가
07. Duke Energy社 36MW ESS 프로젝트 공급 계약 체결
06. InterSolar EU 2015 (인터솔라) 참가
05. 중국 우시市 편광필름 공장 설립 MOU 체결
04. Auto Shanghai 2015 (상하이 모터쇼) 참가
03. ABB사 제휴 글로벌 마이크로 그리드 ESS 시장 공략
02. 마그나 배터리 팩 사업부문 인수
01. NAIAS 2015 (북아메리카 국제 오토쇼) 참가
2017
11. 대구 국제 미래 자동차 엑스포 참가
09. 인터배터리 2017 (Interbattery 2017) 참가
09. DJSI World '전자장비 및 부품산업 부문' 선정
09. IAA 2017(프랑크푸르트 모터쇼 2017) 참가
08. 북미 ESS 전시회 (ESNA) 참가
06. 인터솔라 유럽 2017(InterSolar EU 2017) 참가
05. 헝가리법인 전기차 배터리 생산공장 준공
03. 에너지 스토리지 유럽 2017(Energy Storage Europe 2017) 참가
02. 중국 우시법인 편광필름 생산공장 준공
01. 美 골프카트 선두업체 ‘E-Z-GO’와 전략적 파트너십 체결
01. 2017 디트로이트 모터쇼(NAIAS 2017) 참가
R&D
삼성 SDI는 변화와 최선을 통해 새로운 미래를 창조합니다.
삼성 SDI는 친환경 초일류 소재 에너지 토털 설루션 대표기업으로서, 지속적인 R&D 투자를 통해 신기술을 확보하고 기술 경쟁력을 높여가고 있습니다 첨단소재에서 부품까지 사업을 확대해 이차전지, IT 및 자동차 소재뿐만 아니라 에너지 분야 전문기업으로의 도약이 가능해졌습니다. 한편 2014년에는 배터리연구소와 전자재료 사업부가 나란히 삼성 전자소재 연구단지에 입주해 공동 R&D 시너지를 창출하고 있습니다. 앞으로 에너지 미래사업 중심 구조에 소재 기술과 역량을 더하여 글로벌 기술 리더십을 확보하기 위해 노력하겠습니다.
사업별R&D
BatterySDI 연구소 중장기 추진전략 수립
삼성 SDI는 제품 리더십을 확보하기 위해 중장기 추진전략을 수립하여 운영하고 있습니다. 중장기 연구 개발 진략을 바탕으로 빅데이터 기반의 과학의 기술-인사 관리시스템을 구축하여 ‘생동하는 강한 연구개발’을 구현할 계획입니다.
연구개발 파트너십 강화
삼성 SDI는 급변하는 기술 및 시장 환경을 적극 선도하기 위해 연구개발 파트너십을 강화하고 있습니다. 국내외 대학 연구기관과 공동 협력하여 미래를 대비한 요소기술 과제 상품화 지원 등 다양한 연구개발 프로젝트를 추진하고 있으며, 해외 연구개발 거점을 확대하여 지역에서 요구되는 기술을 현지에서 개발 및 완료하는 체제를 구축하고 있습니다. 동시에 소재 연구를 위해 조성된 ‘삼성 전자소재 연구단지’에서 첨단 배터리 소재 기술 등을 중점적으로 연구하고 있으며 소재단지 내 관계사와의 현업을 통해 시너지를 창출하고 있습니다.
이차전지 소재 연구개발 강화
최근 이차전지 시장은 소형 이차전지 중심에서 자동차용 이차전지, ESS용 이차전지 등 중대형 전지 시장으로 확대되고 있습니다. 특히 전기 자동차를 충전할 때 주행거리 확대 및 시스템 설루션 경쟁력 확보가 중요해짐에 미래 기존 소재의 한계를 극복하기 위한 기술개발에 주력하고 있습니다. 이와 함께 이차전지를 사용하는 기기들이 많아지고 업체 간 경쟁이 심화됨에 따라 애플리케이션의 사용 시간을 최대한 늘리고 이차전지의 충전 시간을 줄이기 위해 기존 소재의 성능 향상과 고용량 신소재에 대한 연구개발을 강화하고 있습니다.
다양한 플렉시블 배터리 기술력 확보
최근 ‘입고, 차고 쓰는’ 신개념 IT기기인 웨어러블 디바이스에 대한 관심이 날로 높아지고 있습니다. 최근 헬스케어용 밴드, 스마트워치 및 안경 등 다양한 영역에서 혁신적인 제품들이 출시됨에 따라 플랙서블 배터리에 대한 성장 가능성을 가늠해 볼 수 있습니다. 삼성 SDI는 2014년 11월 세계 최초로 마음대로 ‘구부릴 수 있을(Bendable)’ 뿐 아니라 ‘둘둘 말 수 있는 (Rollable)’ 플렉시블 배터리를 선보였습니다. 또한 스트라이프 배터리는 목걸이, 헤어 밴드 등 다양한 형태로 적용 가능한 합니다. 삼성 SDI가 독자적으로 개발한 플렉시블 구조설계 기술과 소재기술이 적용되었으며, 수만 번의 굽힘 테스트를 실행해도 정상 작동이 가능합니다. 향후 다양한 웨어러블 디바이스에 적용할 수 있도록 기술 완성도를 높이는데 주력할 계획입니다.
Materials전자재료
반도체, 디스플레이, 차세대 에너지 등 첨단 IT 제품에 사용되는 핵심 소재를 적기에 개발하고 있습니다. 특히 혁신적인 기술의 안정적인 품질로 경쟁력 있는 제품을 개발하기 위해 노력하고 있습니다. PET필름 적용 편광필름 개발, 고효율 전극 Paste 개발, 고효율 및 장수명 구현이 가능한 OLED용 중착소재 개발, 고해상도 구현이 가능한 차세대 CR 소재 개발 등의 성과를 창출하였습니다. OLED용 소재 개발, 차세대 편광필름 및 고휘도 CR개발 등을 통해 기존 시장뿐만 아니라 차세대 시장을 타깃으로 미래 핵심 소재 시장의 주도권을 확보하기 위해 노력할 것입니다.
특허
지적재산권 시너지 창출
삼성 SDI는 전지 소재 분야뿐만 아니라 차세대 에너지 소재 분야에서 특허 시너지를 창출할 수 있는 기반을 구축하였습니다. 특히, 차세대 전지 및 소재 분야의 주요 과제에 대해 과제 밀착 특허 지원으로 경쟁력 있는 특허를 발굴하며 차세대 사업분야를 개척해 나가고 있습니다. 삼성 SDI는 2017년 말 기준 국내외 13,304건의 등록 특허를 유지하고 있습니다. 특히 미국, 유럽, 중국 등 주요 시장에서 7,287건의 등록 특허를 확보하며 글로벌 시장에서 대응력을 강화하고 있습니다.
BUSINESS(비즈니스)
Material & Energy Total Solution
소재 · 에너지 토털 설루션 기업
소형 배터리
소형 배터리 사업
Major achievements
견고한 시장지배력을 통한 지속적인 성장세 유지
삼성 SDI는 2000년 리튬이온 이차전지 사업을 시작한 이래 품질개선과 제품 안정성을 확보하기 위해 끊임없이 노력해왔습니다. 특히 세계 최초로 플렉시블 배터리를 출시하는 등 시장을 선도하는 차세대 기술 개발을 통해 소형 배터리 시장의 리더십을 확보하고 있습니다. 이러한 노력의 결과 2014년에 소형 배터리 사업에서 세계 시장점유율 1위를 달성하며 확고한 시장지배력을 유지하고 있습니다.
Business plan
신흥시장에서의 리더십 강화
삼성 SDI는 지속적인 성장세가 예상되는 중국 및 신흥시장에서 기존의 제품뿐만 아니라 신기술이 적용된 차세대 제품을 적극적으로 프로모션 할 계획입니다. 이를 통해 신흥시장에서의 리더십을 강화하는 동시에 소형 배터리 시장을 지속적으로 확대할 계획입니다. 또한 웨어러블 디바이스, Non-IT 등으로 제품 포트폴리오를 확대하여 지속 가능한 성장을 달성해나갈 것입니다.
Small-Sized Li-ion Battery
소형 배터리 특징 및 장점
기술적 우수성 세계 최고 성능 제품의 개발 지속적인 R&D 투자
우수한 시스템 최신 생산 시스템 검증된 품질과 안정성
세계 최고의 공급망 글로벌 공급망 관리 시스템 글로벌 판매 & 서비스 네트워크
축적된 비즈니스 경험세계 1위 리튬 이온 전지 최고의 성능과 퍼포먼스
Highlights
유로바이크 2017 전시회 참가
삼성 SDI는 독일 프리드리히스하펜(Friedrichshafen)에서 열린 '유로바이크 2017'전시회에 참가해 다양한 전기자전거용 리튬이온 배터리 기술을 선보였습니다. 삼성 SDI는 이번 전시회에서 자전거에 내장하거나 외부에 장착해 바로 사용할 수 있도록 표준화한 6종의 배터리 팩을 포함해 현재 글로벌 자전거 업체에 공급 중인 12종의 배터리 팩과 다양한 스펙의 셀들을 함께 전시했습니다. 또한 배터리 팩에 블루투스 기능을 추가해 사용자가 자전거를 타면서 스마트폰을 통해 배터리 잔량, 주행 가능 거리 등을 확인할 수 있는 신기술도 소개했습니다.
빈틈을 줄인 프리폼 배터리로 25% 용량 증가
삼성 SDI가 개발한 250mAh 용량의 비정형(free verse) 배터리 가 삼성전자 기어 S2에 탑재되며 시장에 첫 선을 보였습니다. 새롭게 개발된 비정형 배터리는 공간 활용도를 높여 배터리 용량을 약 25% 증가시키고 원형 디자인에 최대한 부합하도록 디자인되었습니다. 향후 배터리 디자인은 비정형 배터리와 같이 제품의 공간을 최대한 활용하는 방향으로 발전할 전망입니다.
소형 배터리 Application
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자동차 배터리
주요 연구개발 활동과 성과
이차전지 소재 연구개발 강화 최근 이차전지 시장은 소형 이차전지 중심에서 자동차용 이차전지 등 중대형 전지 시장으로 확대되고 있습니다. 특히 전기자동차를 충전할 때 주행거리 확대 및 시스템 설루션 경쟁력 확보가 중요해짐에 따라 기존 소재의 한계를 극복하기 위한 기술개발에 주력하고 있습니다. 이와 함께 이차전지를 사용하는 기기들이 많아지고 업체 간 경쟁이 심화됨에 따라 애플리케이션의 사용 시간을 최대한 늘리고 이차전지의 충전 시간을 줄이기 위해 기존 소재의 성능 향상과 고용량 신소재에 대한 연구개발을 강화하고 있습니다.
Business Info
배터리의 시대가 열렸습니다. 전기자동차 분야에서 배터리의 진보는 지난 십여 년간 모바일 기기에서의 변화와 비슷한 양상을 보일 것으로 전망됩니다. 90년대 초, 벽돌만 했던 휴대폰의 배터리는 불과 30분밖에 지속되지 않았습니다. 그러나 지금의 휴대폰은 두께가 1cm도 안되지만 배터리는 8시간 이상 사용할 수 있습니다. 최초의 전기자동차는 내연기관 자동차보다 먼저 개발되었습니다. 그러나 당시 배터리 기술의 한계 때문에 시장의 메인스트림이 되지 못했습니다. 하지만 이제 자동차 시장에 변화가 시작되고 있습니다. 이러한 변화의 배경에는 리튬이온 배터리가 있습니다. 리튬이온 배터리는 기존의 납, 니켈-카드뮴, 니켈-수은 배터리보다 에너지 밀도는 크게 향상되었고, 사용시간은 길어졌으며, 안전성도 높아졌습니다. 이처럼 배터리 기술이 진보하면서, 완성차 제조사들은 다양한 전기자동차를 새롭게 선보이고 있습니다. 전기자동차 시대가 본격적으로 찾아온 것입니다.
전 지구적인 다양한 변화의 양상 속에서 과연 우리는 무엇을 중요하게 여겨야만 할까요? 늘 가까이 있어 소홀히 여겨 왔지만, 우리가 오래도록 지켜야만 하는 소중한 것들이 있습니다. 이를테면 맑은 공기, 푸른 숲과 같은 자연이 그렇습니다. 모든 세대에 걸쳐 누려야 하는 아름답고 깨끗한 자연환경을 위해 오늘도 삼성 SDI는 배터리의 혁신을 선도하고 있습니다. 날로 증가하는 CO2 배출로 인한 지구온난화는 현존하는 그 어떤 에너지원보다 친환경적인 배터리 기술에 대한 관심을 증가시키고 있습니다. 인류 역사상 주된 변화는 새로운 에너지원의 출현과 함께 나타났습니다. 배터리는 또 한차례 세상을 변화시킬 것입니다. 그리고 삼성 SDI는 이러한 배터리의 무한한 잠재력을 이끌어 내고자 합니다. 새롭고 혁신적인 에너지 설루션의 글로벌 리더 삼성 SDI는 모바일 기기용 배터리 분야에서 축적해 온 경험과 노하우를 바탕으로 전기자동차를 위한 고효율, 고에너지 밀도의 배터리를 개발하고 있습니다.
Highlights
디트로이트 2018 참가
미국 디트로이트 코보(COBO) 센터에서 열린 '2018 디트로이트 모터쇼'에서 전기차 대중화를 선도할 고용량, 급속 충전 혁신 소재와 첨단 제품을 대거 선보였습니다. 20분 급속 충전 기술을 접목해 최대 600km까지 주행할 수 있는 전기차용 고에너지 밀도 배터리 셀을 중심으로 전기/플러그인 하이브리드 차량에 적용할 수 있는 다양한 세대별 배터리 셀 라인업을 통해 차별화된 제품 경쟁력을 보여줬습니다.
헝가리 전기차용 배터리 공장 준공
지난 17년 5월, 삼성 SDI는 헝가리 부다페스트 인근 괴듯이에 약 33만㎡ 규모로 약 5만 대 분량의 전기차용 배터리를 생산할 수 있는 공장을 준공했습니다. 헝가리 공장은 2018년 2분기부터 본격 양산을 시작할 계획이며, 해당 공장의 준공으로 물류비 절감은 물론 유럽 고객들에 대한 서비스를 훨씬 더 강화할 수 있게 되었습니다. 헝가리 공장 준공으로 삼성 SDI는 울산, 중국 시안과 함께 글로벌 전기차용 배터리 3각 생산 체제를 완성하게 되었습니다.
Automotive battery
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전기차 배터리 구성, 셀? 모듈? 팩? 바로 알자!
최근 전기차 시장이 점차 확대되면서 전기차의 동력원인 리튬이온 배터리에 대해서도 관심이 많아지고 있습니다. 그런데 전기차 관련 뉴스나 보고서를 보다 보면 배터리를 뜻하는 다양한 용어가 있어 때론 헷갈리지 않으신가요? '배터리 셀', '배터리 모듈', '배터리 팩'... 평소엔 '배터리'라고 통칭하기도 하지만 사실은 조금씩 다른 걸 지칭하는 말인데요.
오늘은 전기차에 탑재되기 위한 전기차 배터리의 '셀, 모듈, 팩'의 의미를 정확히 알아보겠습니다. ^^
전기차 배터리 '셀 → 모듈 → 팩'으로 구성된다
전기차 가동을 위해서는 스마트폰의 수천 배에 달하는 엄청난 양의 전력이 필요합니다. 때문에 배터리 셀이 수십 개에서 많게는 수천 개까지 필요하죠. 전기차 종류에 따라 구성이 조금씩 차이가 있을 수 있겠지만, 일반적으로 전기차 배터리는 셀(Cell), 모듈(Module), 팩(Pack)으로 구성됩니다.
수많은 배터리 셀을 안전하게 그리고 효율적으로 관리하기 위해 모듈과 팩이라는 형태를 거쳐 전기차에 탑재하는 것입니다. 셀, 모듈, 팩은 쉽게 배터리를 모으는 단위로 생각하면 됩니다. 배터리 셀을 여러 개 묶어서 모듈을 만들고, 모듈을 여러 개 묶어서 팩을 만드는 것이죠. 전기차에는 최종적으로 배터리가 하나의 팩 형태로 들어가게 됩니다.
대표적인 순수 전기차(EV) BMW i3의 배터리를 예로 들어 볼까요? BMW i3에는 배터리 셀이 총 96개 탑재됩니다. 셀 12개를 하나의 모듈로 묶고, 8개의 모듈을 묶어 하나의 팩 형태로 들어가는 것이죠.
하나씩 살펴보면, 먼저 배터리의 기본이 되는 셀은 자동차 내 제한된 공간에서 최대한의 성능을 발현할 수 있도록 단위 부피당 높은 용량을 지녀야 하고, 일반 모바일 기기용 배터리에 비해 훨씬 긴 수명이 필요합니다. 또한, 주행 중에 전달되는 충격을 견디고, 저온/고온에서도 끄덕 없을 만큼 높은 신뢰성과 안정성을 지녀야 하죠.
여러 개의 셀은 열과 진동 등 외부 충격에서 좀 더 보호될 수 있도록 하나로 묶어 프레임에 넣게 되는데요, 이 상태를 모듈이라고 부릅니다. 그리고 모듈 여러 개를 모아 배터리의 온도나 전압 등을 관리해 주는 배터리 관리시스템(BMS, Battery Management System)과 냉각장치 등을 추가한 것이 배터리 팩입니다. 이런 방식으로 전기차에는 배터리 셀 여러 개가 하나의 팩 형태로 들어가는 것이랍니다.
전기차 배터리 시장, 이제는 '모듈-팩' 경쟁으로...
많은 소비자들이 전기차 구매를 고려할 때 가장 큰 고려 요인을 '주행 가능 거리'로 생각하죠. 이를 위해 배터리 기업들은 같은 부피에 더 많은 에너지를 넣을 수 있도록 '고 에너지 밀도' 배터리 셀을 개발하는 데 박차를 가하고 있습니다. 업계에서는 보편적으로 셀 개발 방향이 에너지 밀도를 더욱 높이면서 안전성도 확보하는 쪽으로 가는 양상입니다.
배터리 셀 개발에 대한 방향성이 어느 정도 잡힌 반면, 최근에는 모듈과 팩 기술에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 그동안에는 배터리 셀 성능에 대해 집중했다면, 이제는 모듈과 팩을 얼마나 더 효율적으로 설계하고 구성하느냐 하는 고민을 맞이하고 있는 상황인 것이죠. 전기차에 최종적으로 탑재되는 형태는 팩 형태이기 때문에, 팩의 스펙이 전기차의 전반적인 디자인과 긴밀한 관계를 갖습니다.
전기차에 탑재되는 배터리 팩이 얼마나 슬림하냐에 따라 전기차의 디자인이 더 멋있게 바뀔 수 있는 것이죠. 배터리 셀의 에너지 밀도를 높이는 것은 기본이고, 이제 모듈과 팩 디자인 경쟁이 치열해지고 있는 이유입니다.
삼성 SDI, 맞춤형 모듈·팩 설루션으로 시장 공략 나서
삼성 SDI는 올 초 전기차 배터리 모듈 플랫폼인 ‘확장형 모듈’을 공개하며 자동차 제조사들의 이목을 집중시킨 바 있습니다. 앞선 셀 기술을 바탕으로 셀의 효율을 극대화하는 모듈을 선보인 것이죠.
기존 전기차용 배터리 모듈 한 개엔 통상 12개 내외의 셀이 들어가고 용량이 2~3 kWh 수준이었습니다. 삼성 SDI가 새로 내놓은 '확장형 모듈'은 모듈 1개당 24개 이상의 셀을 넣을 수 있도록 첨단 기구설계 공법을 적용했고, 기존 대비 2배가 넘는 6~8 kWh의 에너지 용량을 구현했습니다.
사진으로 보시다시피 모듈 하나에 더 많은 셀을 담을 수 있도록 개선하면서, 하나의 팩에 들어가는 모듈 수가 줄어 여러 연결 부품을 줄이고 공간을 아낄 수 있게 된 것이죠.
기존 내연기관 자동차에서도 납축 배터리를 대체하거나 추가 장착하는 방식으로 활용할 수 있는 저전압 배터리 시스템(LVS)도 최근 각광받고 있는데요. 기존 자동차 모델에 비교적 적은 설계 변경으로도 배터리 성능을 크게 업그레이드해 전장 기능을 활용할 수 있도록 하는 설루션입니다. 기존 내연기관차 제조 플랫폼을 최대로 활용해 하이브리드(HEV) 전기차의 장점을 상당 부분 구현할 수 있다는 장점이 있죠.
이와 더불어 삼성 SDI는 자동차 제조사들의 다양한 니즈에 맞는 맞춤형 팩 설루션 개발에도 앞장서고 있습니다.
또, 전기차 설계에서 배터리가 차지하는 공간을 줄이고 최적화하기 위한 다양한 팩 기술을 개발하고 있습니다. 팩에 모듈 없이 셀을 바로 탑재할 수 있는 형태 등 모듈과 팩의 설계와 디자인에 다양한 아이디어와 첨단 기술을 적용해 새로운 설루션을 개발해 나가고 있죠. 조만간 도래할 전기차 대중화 시대를 맞아 자동차 회사들이 다양한 디자인의 전기차를 만들 수 있도록 팩의 형태도 다양해질 수밖에 없을 것입니다. 이런 미래를 미리 준비해 나가기 위해 셀, 모듈, 팩을 다양한 형태로 배치시키는 이른바 '배터리 디자인' 시대를 열어가겠다는 복안입니다.
이렇게 셀 기술을 넘어 모듈·팩 기술 개발에도 힘을 쏟고 있는 만큼 시간이 갈수록 점점 더 멋진 전기차가 나오지 않을까요? ^^
멀리 가는 전기차의 성능뿐만 아니라, 더 날씬하고 멋있는 디자인의 전기차를 만드는데 배터리가 어떤 활약을 펼칠지 앞으로 지켜봐 주세요!
ESS 에너지 저장장치
주요 연구개발 활동과 성과
ESS 시장 확대 개척 삼성 SDI가 2014년 출시한 유럽 가정용 제품은 한화 Q-Cell, Sharp 등과의 파트너십을 통해 유럽 시장에서 활발히 판매되고 있으며, 국내의 한전 주파수 조정(F/R)용 실증사업에서도 대규모 공급을 완료하는 등 업계 리더로서 시장을 선점하기 위해 노력하였습니다. 아울러 이러한 성과에 머물지 않고 신시장 개척과 시장 선점을 위해 마케팅을 강화하고 있습니다. 대표적으로 2015년 글로벌 전력 설비업체 ABB사와 마이크로그리드 개발을 위한 MOU를 체결하여 새로운 ESS 시장 개척을 위한 발판을 다졌습니다. 또한 2014년 중국 태양광 인버터 1위 업체 선그로우 사와 중국 내 사업협력을 위한 합자회사를 설립하여 중국 ESS 시장 진출 기반을 마련하였습니다.
청정 지구를 위한 우리의 선택, ESS
청정 지구를 위해 우리가 해야 할 일은 무엇일까요? 에너지산업은 기존 화력, 원자력 발전에서 태양광과 풍력 등 친환경 에너지로 발전 비중을 높이며 변화하고 있습니다. 또, 에너지가 생산되는 발전 단계부터 전력소비 단계까지 에너지의 효율적 생산과 소비를 위한 노력도 함께 진행되고 있습니다. 대량생산과 소비가 아닌 내일을 위한 똑똑하고 친화적인 에너지 트렌드, 그곳 에는 에너지 저장 장치가 있습니다. 삼성 SDI가 미래 에너지 산업 패러다임의 변화를 선도합니다. 삼성 SDI는 세계 최고의 소형 리튬이온 이차전지 기술을 바탕으로 2010년 리튬 배터리 ESS사업을 본격적으로 시작했습니다. 첨단 모바일 기기와 전기자동차까지 이어온 세계 최고의 이차전지 안정성 그대로 대형 배터리 시스템, ESS에 담았습니다.
삼성 SDI의 에너지 저장장치(Energy Storage System; ESS) 기술은 사용자의 다양한 요구를 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라 전력시장의 다양한 용도별로 맞춤형 설루션을 제공합니다. 삼성 SDI의 ESS는 긴 수명, 안전성, 그리고 성능의 우수성을 바탕으로 경제성뿐만 아니라 높은 신뢰성을 자랑합니다. 전력용, 상업용, 가정용, 통신용과 UPS 설루션으로 kWh급부터 MWh급까지 삼성 SDI는 우리 생활 속에 적용할 수 있는 모든 ESS 설루션을 공급하며, 친환경 에너지산업을 리드하고 있습니다. 내일을 위한 우리의 선택. 삼성 SDI는 전기에너지의 친환경 생산과 똑똑한 소비를 통한 미래 청정에너지 시대를 만들어 갑니다. 전 세계 곳곳에서, 발전소부터 통신기지국, 대형 오피스, 가정집까지 우리 생활 전반에서 ESS가 함께 합니다.
에너지 저장장치의 이점
01ESS는 풍력이나 태양광 발전 시스템에서 생산되는 신재생 에너지가 단속적이라는 결함을 보완해줍니다. ESS 에너지 저장 장치는 불규칙적이고 단속적으로 생산되는 풍력발전과 태양광발전 시스템에서 생산된 전력의 충방전을 통해 신재생 에너지의 출력을 안정시켜줍니다. 출력변동을 최소화시키고 전력의 품질을 향상합니다.
02 ESS는 송전 및 배전망의 업그레이드 및 그에 필요한 투자비 지출을 대폭 절감할 수 있습니다. 전력 저장 장치를 사용하면 로컬 피크 전력 수요를 스마트 방식으로 관리하여 송전 및 배전망의 투자 필요 시점을 연장시켜줍니다. 송전 망의 부족한 용량을 보완 및 유지하고, 주파수 변동을 안정화시킵니다.
03 ESS는 그리드(Grid) 시스템의 주파수를 안정시켜줍니다. 리튬 이온 배터리 기반의 ESS 전력 저장 장치는 연료 소비나 배기가스의 배출 없이 안정되고 높은 주파수 응답 성능을 구현합니다.
04 ESS는 일반 주택 및 상업용 시설의 에너지 비용을 절감해줍니다. 피크가 아닌 시간대에 전력을 저장하여 피크 외 시간대에 사용함으로써 고가의 피크 전력 수요를 최소화할 수 있으며, 따라서 전력 요금이 크게 절감됩니다. 태양광 발전(PV) 시스템에 ESS를 설치하면 비-피크 시간대에 전력을 저장하여 에너지 이용 효율을 극대화할 수 있습니다.
05 ESS는 신재생 에너지 자원에서 전력을 생산할 때 수반되는 제약을 최소화할 수 있습니다. 최근 풍력발전 설비가 활발하게 건설되고 있지만, 송전 상의 제약으로 인하여 그 발전량에는 제한이 불가피한 상황입니다. ESS는 이와 같은 신재생 전력의 제약을 최소화하는데 최고의 대안으로서, 시간대별 과잉 송전 문제를 완화하고 신재생 에너지 자원을 100% 활용할 수 있도록 해줍니다.
Highlights
삼성 SDI, 미국 캘리포니아 지역에 세계 최대 규모 ESS 공급
삼성 SDI는 '17년 2월, 글로벌 ESS 시스템 회사들과 손잡고 캘리포니아 지역에서 진행하고 있는 전력 공급망 구축 프로젝트에 참여해 전체 프로젝트 규모의 약 70%인 240 MWh의 ESS 배터리를 공급했습니다. 미국 시장의 경우, 안전성에 대해 엄격한데, 이번 ESS 배터리 공급은 삼성 SDI의 배터리 안전성을 인정받은 결과이며, 향후 캘리포니아 지역 전력 공급 안정에 크게 기여하게 되었습니다.
해발 5,000m 티베트 고산지대에 삼성 SDI 배터리 추가 공급
삼성 SDI는 2016년 중국 시장 1위의 PCS(Power Conditioning System) 업체인 선그로 우사와 티베트 고원에 14 MWh 규모의 ESS와 13MW급 태양광 발전소를 연계한 친환경 자급자족 전력체계 프로젝트를 진행했습니다. 티베트의 솽후지역은 ESS가 설치된 지역 중 세계에서 고도가 가장 높은 곳으로 평균 영하 5℃에서 최대 영하 40℃까지 내려가는 극한의 기후 환경을 갖추고 있습니다. 삼성 SDI는 이러한 어려움 속에서도 최적의 설루션을 제공하며 높은 경쟁력을 보여주었습니다. 이러한 성과를 바탕으로 2017년에는 선그로 우사와 동일한 규모로 PV 및 ESS를 추가 설치하여 당사의 배터리가 까다로운 기후조건에도 최적의 설루션을 제공할 수 있음을 입증했습니다.
Energy Storage System
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전자재료
주요 연구개발 활동과 성과
전자재료 사업부는 반도체, 디스플레이, 차세대 에너지 등 첨단 IT 제품에 사용되는 핵심소재를 적기에 개발하고 있습니다. 특히 혁신적인 기술과 안정적인 품질로 경쟁력 있는 제품을 개발하기 위해 노력하고 있습니다. 2014년에는 고효율 전극 Paste 개발, 고효율 및 장수명 구현이 가능한 OLED용 증착 소재 개발, 고해상도 구현이 가능한 차세대 CR 소재 개발 등의 성과를 창출하였습니다. 2015년에도 전자재료 사업부가 집중해온 OLED용 소재 개발, 차세대 편광필름 및 고휘도 CR 개발 등을 통해 기존 시장뿐만 아니라 차세대 시장을 타깃으로 미래 핵심소재 시장의 주도권을 확보하기 위해 노력할 것입니다.
전자재료 사업
Business Status
앞선 기술과 전문화된 사업역량을 바탕으로 시장 지배력 확대 삼성 SDI는 1994년 반도체용 공정소재인 EMC* 개발을 시작으로 전자재료 사업에 첫 발을 내디뎠으며, 반도체, 디스플레이, 이차전지 및 태양전지용 소재에 이르기까지 앞선 기술과 전문화된 역량을 바탕으로 Global Top 수준의 사업 경쟁력을 확보하고 있습니다. 특히, 유망 디스플레이로 각광받고 있는 OLED 소재 연구개발에 지속적인 투자를 통해 ETL(Electron Transport Layer) 양산에 성공하였으며 OLED 발광소재인 인광 그린호스트를 독자기술로 개발하는 데 성공하였습니다.
또한 IT 기기의 심장이라고 할 수 있는 이차전지의 핵심소재인 분리막 사업에도 역량을 집중하고 있습니다. 이러한 노력은 재무적 성과로도 이어져 1994년 사업개시 이래 지속적으로 성장하고 있으며, 2014년 시장점유율 기준, 반도체 공정소재인 SOH, SOD를 비롯한 총 5개의 제품이 Global Top 3에 링크되어 있으며, 2020년까지 5개의 제품을 Global 1위로 육성시킬 예정입니다. 또한, 차세대 모바일 기기에 채용될 것으로 전망되는 시장에 선도적으로 진입함과 동시에, Global Top 고객사들과의 긴밀한 협력을 통해 지속적인 성장을 경주해 나갈 것입니다.
* EMC: 수분, 열, 충격 등 외부환경으로부터 반도체 회로를 보호하는 포장 재료
* SOH: 반도체 미세 패턴 구현을 위해 회로가 원하는 막질에 잘 전사되도록 도와주는 보조재
* SOD: 반도체 소자 내부에서 각 영역 간 또는 다른 층간을 절연하는 데 사용하는 재료
ELECTRONIC MATERIALS
Business plan
혁신적인 기술을 기반으로 차별화된 제품을 선도적으로 출시하여 기존 시장에서의 시장 지배력을 강화함과 동시에 차세대 유망 시장에서의 경쟁 우위 조기 확보를 목표로 기술 경쟁력 및 마케팅 역량 강화에 집중할 것입니다. 반도체 소재 및 디스플레이 소재는 경쟁사 대비 우수한 성능의 제품을 선행 공급함으로써 기존 시장에서의 우위를 확보함과 동시에, 특화된 제품 개발에 힘을 쏟을 예정입니다. 이차전지용 분리막과 OLED 소재는 스마트폰 및 웨어러블 디바이스 등 모바일 기기와 프리미엄 TV 시장이 지속적으로 확대될 것으로 전망됨에 따라 본격적으로 사업을 확대해 나갈 예정입니다. 이와 함께 차세대 모바일 기기 시장을 선도할 수 있는 플렉시블 디스플레이 소재를 적시에 공급할 수 있는 체제를 구축할 계획입니다.
Highlights
OLED 고부가 인광 그린호스트 양산
2014년 4월부터 OLED 발광층 핵심 재료인 ‘인광 그린호스트’를 구미사업장에서 출하 하기 시작했습니다. 인광 그린 호스트는 발광층에서 녹색 빛을 내는 핵심소재로서 2012년 개발에 착수하여 2년 만에 독자기술 개발에 성공해 국내 업체 최초로 양산하는 성과를 이루었습니다. 인광 그린호스트 개발은 향후 스마트폰을 비롯한 OLED 디스플레이 제품에 광범위하게 사용될 것으로 기대됩니다.
중국 무석市 편광필름 공장 준공
지난 17년 2월, 삼성 SDI는 중국 무석 공업지구에 편광필름 생산공장을 설립했습니다. 무석법인 편광필름 공장은 초광폭, 초고속 라인으로 설계되었으며, 연간 생산 규모는 약 4,000㎡를 갖췄습니다. 무석법인의 생산라인 확대로 삼성 SDI는 편광필름 생산 능력을 확대하고 중국 현지에서 고객들에게 신속하고 한 차원 높은 서비스를 제공할 수 있게 되었습니다.
'TV 시대' 디스플레이 주력이었던 삼성 SDI불확실성 속 '혁신' 뜻 담은 SK이노베이션 배터리 느낌 가장 가까운 LG에너지 설루션
글로벌 시장 점유율 톱 6에 국내 기업 3곳이나 진입한 산업전기차 배터리입니다.
시장조사기관 SNE리서치에 따르면 지난 1분기 기준 전기차 배터리 시장 점유율 2위는 LG에너지 설루션, 삼성 SDI는 5위, SK이노베이션은 6위이었습니다. 게다가 자국 내수 시장을 기반으로 삼는 중국 기업들을 제외하면 LG는 세계 1위이고, 삼성과 SK는 각각 3위, 5위 수준으로 올라서고 있습니다.
, 국내 기업들이 전기차 배터리 시장을 주름잡고 있는 까닭에 'K-배터리'란 말도 나옵니다.
미국과 유럽, 동남아 등 다양한 지역에서 K-배터리의 생산공장을 유치하기 위해 러브콜을 보내고 있고, GM이나 포드 같은 미국 대표급 완성차 기업들이 한국 배터리 회사들과 합작법인을 설립하는 것을 주저하지 않을 정도입니다.
K-배터리를 관심 있게 지켜본 투자자들이라면, 왜 배터리 기업 이름에 배터리가 없을까?, 이런 궁금증을 가지신 분도 있을 것 같습니다. 삼성 SDI? SK이노베이션? 배터리와 별로 상관없어 보입니다. 그래서 왜 이런지 간단히 설명해드릴까 합니다.
원래는 디스플레이 회사였던 '삼성 SDI'
삼성 SDI는 7월 1일이면 창사 51년, 그러니까 하늘의 명을 깨닫는다는 지천명(知天命)이 넘은 회사입니다. 하지만 50년여 전 탄생할 때 받은 하늘의 명은 지금처럼 배터리를 만드는 것은 아니었어요. 1970년 창립할 때는 '삼성-NEC 주식회사'라는 이름으로 출범했습니다.
당시는 진공관과 브라운관 등의 제품을 생산했고. 1974년에 사명을 '삼성전관 공업 주식회사'로 변경하고, 국내 전자부품 기업으로 성장을 시작했습니다.
그로부터 10년이 흐른 1984년에는 '공업'을 뺀 '삼성전 관주식 회사'로 사명을 또 변경, 컬러브라운관과 모니터 사업을 본격화했습니다.
1990년대 삼성 SDI는 말레이시아, 중국, 브라질 등 해외로 생산법인을 확대하였고. 그러면서 PDP(플라스마 디스플레이 패널), LCD(액정 표시장치), AMOLED(유기발광다이오드)로 이어지는 디스플레이 업계의 강자로 자리매김하게 되었습니다.
삼성 SDI라는 이름은 1999년 11월부터 쓰기 시작하게 되었습니다. 브라운관 중심의 사업 구조를 첨단 산업으로 전환하고 디지털 시대의 리더로 자리매김하겠다는 의지를 담고 있습니다. 당시 새로운 사명을 발표할 때 S는 삼성(Samsung)을 뜻했고, D는 디스플레이(Display)와 디지털(Digital), I는 인터페이스(Interface)와 인터넷 컴포넌트(Internet Component)를 의미합니다.
그럼 지금도 이런 의미일까요? 아니죠. 2010년 이후부터 SDI는 아무런 의미 없이 '고유명사'로만 활용하고 있습니다. 삼성 SDI가 2009년 출범한 삼성 모바일 디스플레이(현 삼성디스플레이)에 AMOLED 사업과 인력을 넘기고 2014년에는 PDP 사업도 정리하면서 디스플레이 기업에서 배터리 기반 친환경 에너지 기업으로 전환했기 때문입니다.
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시작은 기름이었어 'SK이노베이션'
SK이노베이션은 삼성 SDI보다 창사 시기가 조금 빠른 편입니다.
1962년 설립된 국내 최초의 정유회사 '대한 석유공사'가 SK이노베이션의 시작입니다.
1980년 대한 석유공사에서 '유공'으로 이름을 바꿉니다.
1980년대에 선경(SK) 그룹이 유공을 인수했고, 1997년 'SK 주식회사'로 상호를 또 변경하게 됩니다.
이 회사는 10년이 흐른 뒤 2007년에는 지주회사 SK 주식회사와 사업회사 SK에너지 주식회사로 분할하게 되고. 그러다가 2011년에 SK이노베이션으로 사명을 또 바꿉니다.
영어 '이노베이션'의 뜻 그대로 혁신하겠다는 의지를 사명에 담겨있고. 석유 기반 사업의 미래에 대한 불확실성을 뚫고 혁신과 변화를 통해 미래를 열겠다는 뜻이 담겼습니다.
회사 이름에 혁신이란 추상도가 높은 의미가 담긴 만큼 이 회사의 변화 가능성은 계속 열려 있다고 볼 수 있습니다.
최근에도 SK이노베이션은 전기차 배터리 분리막 부문 자회사 SK 아이 이테크 놀로지(SKIET)를 유가증권시장(코스피)에 따로 상장시켰습니다.
전기차 배터리 부문도 분사를 할 가능성이 제기되죠. 기존 석유 사업이 탄탄하고, 배터리는 성장성이 기대되기 때문입니다. 지난 1분기만 해도 석유사업 영업이익은 전년의 1조 6000억 원대 적자에서 4100억 원 수준 흑자로 전환했습니다.
작년엔 코로나19 영향이 심각했는데, 정상으로 회귀하고 있습니다. 특히 배터리 사업은 분기 매출액이 5200억 원이 넘었는데요. 전년대비 80%나 증가한 것입니다.
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에너지의 설루션 'LG'
그나마 배터리와 관련 있어 보이는 사명을 가진 곳은 LG에너지 설루션이 유일합니다.
실제로 LG에너지 설루션의 이름은 '더 나은 세상을 위해 에너지에 대한 다양한 설루션을 제공하는 전문기업'을 뜻한다고 합니다. 작년 12월 LG화학이 배터리 사업을 분할하면서 확정한 이름입니다.
분할 전 내부 의견에서는 'LG 배터리'라는 더욱 직설적인 이름을 쓰자는 의견도 있었다고 하는데 하지만 배터리를 직관적으로 연상시키면서도 이를 중심으로 다양한 사업을 벌이거나 다른 새로운 에너지 기술을 개발해도 오래 사용할 수 있도록 가능성을 열어두자는 쪽으로 결정됐다고 합니다.
현재 LG에너지 설루션은 사업도 이것저것 하는 게 아니라 배터리만 합니다. 그러니 이름은 물론이고 정체성도 3사 가운데 가장 뚜렷하죠. 출범 당시 LG는 2024년 매출액 30조 원을 넘겨 '세계 최고의 에너지 설루션 기업'으로 도약한다고 했는데요. 출범 이후 첫 분기인 지난 1분기 매출액만 4조 2500억 원에 달했습니다.
물론 LG에너지 설루션도 LG화학에서 분리되기 전을 돌아보면 타사와 마찬가지로 다양한 변화를 해왔습니다.
LG화학의 연혁을 보면 1947년 창립한 락희화학 공업사가 시작이라고 합니다. 이를 토대로 보면 나이는 3사 가운데 가장 오래되었습니다. 이어 1974년 '러키'로 이름을 바꿨고, LG화학이란 이름은 1995년부터 썼습니다.
국내 배터리 3사 말고 다른 나라 기업들의 이름은 어떨까? 수위권에 있는 기업들 중 일본 파나소닉(panasonic)은 모든(pan) 소리(sonic)를 담은 이름에서 과거 오디오 기업으로 크게 성장한 역사를 엿볼 수 있고.
세계 1위 CATL은 'Contemporary Amperex Technology Co. Limited(중국명 寧德時大, 닝더 스다)'인데요. 'Contemporary'는 '당대의'라는 뜻이고, 'Amperex'는 전류의 단위 암페어와 뛰어나다는 뜻의 'excellent'를 합친 말이라고 합니다.
8위에 있는 AESC는 'Automotive Energy Supply Corporation' 등이 풀네임입니다. 배터리는 7위에 있는 CALB(China Aviation Lithium Battery Technology)에서나 볼 수 있습니다.
