[단독] 코센·엑스알비, '차세대 전지' 바나듐 배터리 '세계 최대 출력' 공식 승인

총 3개 특허 중 글로벌 특허 2개…XRB 배터리 하드웨어, 전기·화학·기계 첨단기술 집적

황승환 엑스알비 대표. ⓒ 엑스알비

[프라임경제] 코센(009730)의 투자사 엑스알비의 자체 개발 바나듐(Vanadium) 배터리가 기존 바나듐 배터리 대비 3배 이상 출력의 성능을 지닌 것으로 최종 확인됐다. 

리튬이온전지보다 출력이 두 배 가까이 높아 '차세대 전지'로 불리는 바나듐 배터리의 효율을 더욱 개선함으써 세계 최대 출력을 자랑하는 배터리를 만든 것이다. 알비엑스는 이러한 결과를 바탕으로 향후 성장 가능성이 높은 글로벌 바나듐 배터리 시장 선점에 나설 계획이다.

본지 취재에 따르면, 엑스알비의 확장형 레독스 배터리(이하 XRB)가 공인기관인 한국화학융합시험연구원(KTR)의 성능 시험에서 기존 대비 3배의 전류밀도를 통해 출력을 3배 상승시킨 것으로 최종 승인됐다. 

회사 측에 따르면, 세계 최대 출력 성능의 바나듐 배터리라는 것을 명실공히 인정받은 것으로, 산술적으로만 따지면 일반 리튬이온전지 대비 6배 이상의 출력이다.

또한 스택 운전 중 내부의 압력을 3분의 1 이하로 낮추며 스택 뿐 아니라 배관 등의 내구성을 높이고 외부 펌프 구동 에너지도 줄일 수 있게 됐다. 

이에 대해 황승환 엑스알비 대표는 "플로우 배터리의 핵심은 스택"이라며 "스택의 역할은 한정된 비용 내에서 최대한의 출력을 내는 것이다. 여기에 추가로 최대한 내부압력을 낮춰 스택 및 전체 시스템 내구성도 높여야 한다. 출력 측정은 동일한 전해질을 사용하는 경우 전극 활성면의 단위 면적 당 전류밀도로 평가를 받는다"고 설명했다. 

엑스알비는 지난해 7월 기존 바나듐 레독스 플로우 배터리(VRFB)의 단점을 보완한 XRB 특허를 출원했다. 총 3개의 특허 중 글로벌 특허만 2개로, 출력을 높이고 내부압력을 낮추는 것이 주요 골자다.

엑스알비의 XRB 배터리 하드웨어는 전기·화학·기계 분야의 첨단 기술이 집적돼 있다. 따라서 각 분야의 최적화를 위한 자체 연구와 협업을 진행하는 것은 물론, 인공지능(AI) 기반 배터리관리시스템(BMS) 및 통합 에너지관리시스템(EMS)을 통해 하나의 배터리 플랫폼으로 성장 시킨다는 방침이다.

또한 이를 통해 내년부터 본격적인 상용화에 들어가는 것은 동시에 글로벌 시장에 출사표를 던진다. 

XRB의 스택 ⓒ 엑스알비

황 대표는 "현재 국내에서 유일하게 국산 기술과 국산 장비를 통해 사업화를 진행하고 있다"며 "올해 장·단주기 다양한 시장에서의 실증 사업을 진행할 예정이며, 이를 위해 기존 및 신재생 발전사업자, 대형 빌딩 및 데이터 센터, 전기차(EV) 충전사업자, 중소 선박사 등과 협의 중에 있다"고 전했다.

또한 "동남아 국가와는 오프그리드용 ESS 실증을 준비 중이다. 실증결과를 토대로 올해 말과 내년에 본격적인 양산을 통해 2026년 1000억원 이상의 매출을 기대하고 있다"며 "글로벌 사업확장을 위한 해외 유수의 에너지 관련 업체와 합작회사(JVC)를 통해 마케팅 및 영업을 진행하며 2027년 세계 배터리 ESS 시장 점유율 10% 이상을 차지할 것"이라고 강조했다. 

코트라(KOTRA)와 시장조사기관 블룸버그 뉴에너지파이낸스(BNEF)에 따르면 글로벌 ESS 시장은 2030년에 2620억 달러(340조원) 규모로 예측된다. 현재는 리튬이온, 리튬인산철(LFP) 배터리를 주요 저장 장치로 사용하고 있지만, 바나듐배터리, 수소연료전지 등이 앞으로 성장할 것으로 내다보고 있다.

한편 엑스알비의 투자사인 코센은 지난 18일 엑스알비의 지분을 추가 취득했다. 이로 인해 코센의 지분은 기존 28.57%에서 5.63% 증가해 총 34.2%가 됐다. 현재 엑스알비의 최대주주 지분과 비등한 수치다.

코센 관계자는 "기존 리튬배터리의 가장 큰 단점인 화재와 폭발을 극복한 바나듐 배터리가 신재생 에너지, 전력망 관련 시장에서 폭발적인 성장세를 보일 것으로 전망된다"며 "엑스알비의 기술력에 대한 자신감과 바나듐 배터리 관련 시장의 성장 가능성에 대한 확신으로 이번 결정을 내렸다"고 설명했다.

생산을 담당할 코센은 생산공장 신설을 위해 전북테크노파크에 위치한 새만금 이차전지 특화단지에 1만평의 부지 공급을 요청하는 등 사업 추진을 위한 방안을 모색하고 있다.