전기차 삼원계 NCA 배터리와 LFP 배터리의 차이와 장단점

 

전기차 구매를 고려할 때 가장 중요한 것은 배터리 입니다. 

 

전기차값의 40%는 배터리에 의해 결정되며, 배터리 종류에 따라 차량의 성능 또한 다르기 때문에 

 

전기차를 구매하려고 한다면 반드시 알아야 하는 내용입니다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

목차

1. 전기차에서 배터리의 의미

2. 삼원계 NCA 배터리와 LFP 배터리

 - 삼원계 배터리란?
 - 삼원계 NCA 배터리의 장단점

 - LFP 배터리란?
 - LFP 배터리의 장단점

3. 삼원계 NCA 배터리와 LFP 배터리의 전망

 

 

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전기차에서 배터리의 의미

 

 

 

 

 

 

 

국내에서는 1회 충전시 주행거리가 길고 연비가 상대적으로 뛰어난 삼원계 배터리의 개발이 주를 이루었지만 중국에서는  더 저렴하고 화재 안정성이 삼원계보다 좋은 LFP 배터리를 주로 생산해 왔습니다. 

 

 

최근 전기차 대표주자 테슬라가 LFP 배터리를 도입하여 저가형 전기차를 판매하기 시작했고, 이어 벤츠나 폭스바겐, 포드등이 LFP 배터리 도입을 선언하며 전기차 시장에서 LFP 배터리의 성장속도가 빨라지고 있습니다. 

 

이 바람을 타고 국내 배터리 3사도 모두 LFP 배터리 개발시작 예정이라고 합니다. 

 

 

전기차는 배터리가 전부라 해도 과언이 아닐 정도로 배터리의 선택이 차량의 성능과 가격에 큰 영향을 줍니다.

 

시중에 가장많이 유통되는 두 배터리는 뚜렷한 장 단점을 가지고 있으므로

전기차 구매 전 내 차의 배터리에 관해서는 꼭 알아두어야만 합니다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

삼원계 NCA 배터리와 LFP 배터리

 

 

전기차 시장이 빠르게 성장하면서 배터리 기술도 꾸준히 발전하고 있습니다.

 

그 중에서도 삼원계 배터리와 LFP 배터리는 전기차 배터리의 주류로 자리 잡고 있습니다.

 

 

 

삼원계 배터리란?

 

삼원계 배터리는 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn) 과 니켈, 코발트, 알루미늄(Al) 의 조합으로 구성되는 배터리입니다.

 

 

원소의 앞글자를 따서 NCM,NCA 로 불립니다. 

나머지 코발트와 망간은 배터리의 화학적 안정성을 높이기 위해 사용됩니다.

 

 

여기서 사용되는 니켈은 주행거리를 결정짓는 아주 중요한 핵심 소재입니다. 

밀도가 높은 배터리는 더 많은 에너지를 충전할 수 있기 때문에

 

 

니켈 함유량이 높은 배터리는 에너지 밀도가 높아 주행거리가 긴 연비가 좋은 전기차를 만들 수 있습니다. 

 

 

 

 

 

삼원계 NCA 배터리의 장단점

 

 

삼원계 NCA 배터리의 장점 - 에너지 밀도가 높아 주행거리가 길다 (연비가 좋다) - 충전 속도가 빠르다. - LFP 배터리보다 가볍다.

 

삼원계 NCA 배터리의 단점 -  가격이 비싸다. -  주재료인 코발트의 가격 변동에 민감하다. -  화재 위험이 있다.

 

 

 

삼원계 배터리는 성능면에서는 아직 월등합니다. 

 

하지만 배터리 소재중 하나인 니켈은 희귀한 금속에 속하여 가격변동이 심하고 수급이 불안정하기 때문에 니켈의 시가에 따라 배터리의 가격변동이 심합니다. 

 

 

제조업체들은 아무리 좋은 배터리라도 현실적으로 수급이 불안정하고 비싼 재료를 선택하는 것이 어려운 것이 현실이고 삼원계 양극재가 화학적으로 불안정한 구조로 인한 열폭주의 가능성이 LFP 보다 상대적으로 높기 때문에 소비자들 또한 삼원계 배터리를 사용하는 것에 불안한 마음을 가지고 있습니다. 

 

 

 

 

 

 

 

nca lfp배터리 비교표./자료=LG에너지솔루션 제공

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LFP 배터리란?

 

 

LFP 배터리는 리튬(Li), 철(Fe), 인산(P)을 양극재로 사용하는 배터리입니다.

LFP 배터리는 안정성과 경제성이 뛰어나다는 장점이 있습니다.

 

 

LFP 배터리의 주 소재인 철은 흔한 소재로 수급이 원활하고 니켈에 비해 가격이 안정적이기 때문에 LFP 배터리는 삼원계 배터리보다 대략 30%이상 원가가 저렴합니다. 

 

 

또한 화학적 원소 결합이 삼원계 배터리에 비해 안정적이기 때문에 상대적으로 화재위험이 낮습니다.  

 

 

 

 

 

 

 LFP 배터리의 장단점

 

 

LFP 배터리의 장점 -  가격이 저렴하다. -  코발트가 필요하지 않아 안정성이 높다. -  화재 위험이 낮다.

 

 

LFP 배터리의 단점 -  에너지 밀도가 낮아 주행거리가 짧다. -  충전 속도가 느리다.

 

 

 

 

LFP 배터리는 밀도가 낮고 무거운데다가 저온에 약하기 때문에 영하로 떨어지는 날이 많은 한국시장에서는 잘 사용되지 않았습니다. 

 

 

그럼에도 불구하고 LFP 배터리는 빠르게 성장하고 있습니다. 

LFP 배터리는 삼원계 대비 원가가 70~80%로 저렴하고 안정적이라는 큰 장점 때문입니다. 

 

 

 

또한 LFP 배터리의 단점을 보완하기 위한 연구도 계속되어 1회 충전 주행가능 거리가 400km 까지 가능한 배터리가 개발된 상태입니다. 

 

전기차가 보급단계이기 때문에 앞으로 출시 될 보급형 전기차에서도   LFP 배터리가 많이 사용될 것으로 보입니다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

삼원계 NCA 배터리와 LFP 배터리의 전망

 

 

삼원계 NCA 배터리는 에너지 밀도가 높아 주행거리가 길다는 장점으로 인해 전기차의 주류 배터리로 자리 잡았습니다. 하지만, 코발트의 가격 변동에 민감하다는 단점이 있습니다.

 

LFP 배터리는 가격이 저렴하고 안정성이 높다는 장점으로 인해 최근 주목받고 있습니다. 특히, 중국을 중심으로 LFP 배터리를 사용하는 전기차가 빠르게 보급되고 있습니다.

 

 

앞으로 전기차 시장이 확대되면서 삼원계 NCA 배터리와 LFP 배터리의 경쟁은 더욱 치열해질 것으로 예상됩니다. 전기차 구매 시 고려사항 전기차 구매 시 삼원계 NCA 배터리와 LFP 배터리의 차이점을 고려하여 선택하는 것이 중요합니다.

 

 

 

주행거리가 길고 빠른 충전을 원하는 경우 삼원계 NCA 배터리를 선택하는 것이 좋습니다.

 

반면, 가격이 저렴하고 안정성이 높은 배터리를 원하는 경우 LFP 배터리를 선택하는 것이 좋습니다.

 

 

 

 

 

 

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