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BMW, 원자재에서 재활용까지 배터리 셀 개발 위한 파일럿 공장 개설

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글 : 채영석(charleychae@global-autonews.com)
승인 2020-07-30 10:23:28

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BMW가 배터리 셀을 위한 폐쇄적이고 지속가능한 재료 사이클을 창출하기 위한 목표를 설정했다고 발표했다. 리튬 이온 배터리 셀을 생산할 새로운 파일럿 공장을 통해 BMW는 재료 선택에서 배터리 셀 구성 및 디자인에 이르기까지 거의 표준 생산에서 재활용까지 배터리 셀 가치 사슬의 모든 관점을 관통하는 단계를 밟고 있다고 밝혔다. 배터리 셀 생산 과정에서의 이산화탄소 배출을 줄이고 궁극적으로 배터리 전기차를 친환경차로 만들기 위한 BMW의 전략을 짚어 본다.(편집자 주)

 

BMW AG 경영위원회 이사인 밀란 네델코비치(Milan Nedeljković) 는 그에 대해 다음과 같이 설명한다.

 

“새로운 파일럿 공장은 배터리 셀 생산에 대한 전문성을 강화할 것이다. 우리는 새로운 시스템 기술과 혁신적인 생산 공정을 테스트 할 수 있을 것이다. 우리의 목표는 품질, 성능 및 비용의 관점에서 배터리 셀의 표준 규격 생산을 최적화하는 것이다. 새로운 파일럿 공장을 통해 배터리 셀 개발에서 모듈 및 파워 트레인 부품 생산에 이르기까지 차량 체인에 완전히 조립된 고전압 배터리를 설치하는 모든 과정에서 가치 사슬의 최종 격차를 해소 할 수 있다. 이로 인해 BMW는 전기 구동을 위한 전체 프로세스 체인을 커버 한 최초의 업체가 됐다.”
​ 

BMW AG 경영이사회 이사인 프랑크 베버(Frank Weber)는 다음과 같이 덧붙인다.

 

“2023 년까지 BMW 그룹은 모든 브랜드와 모델 시리즈에서 체계적으로 전동화 라인업을 늘려 도로에 25 개의 전동화 모델을 갖게 된다. 이러한 지속적인 확장과 포괄적인 배터리 셀 전문 지식은 지속 가능성에 큰 영향을 줄 것이다. 동시에 BMW의 eDrive 기술은 브랜드의 역동적인 성능과 운전 재미를 보장할 것이다. 우리는 가장 효율적인 배터리 셀뿐만 아니라 전체 가치 사슬에 중점을 두고 있다. 그렇기 때문에 파트너와 협력하여 배터리 셀에 대한 폐쇄 재료 사이클을 생성하고 있다.”

 

파일럿 공장은 뮌헨 근처 파스도르프(Parsdorf)에 건설 될 예정이며 2022 년 후반에 가동을 목표로 하고 있다. 총 프로젝트 규모는 약 1 억 1 천만 유로이며 약 50 명의 직원이 일하게 된다. 

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배터리 셀 양산 임박

 

BMW는 2019 년 11 월에 뮌헨에 별도의 배터리 셀 역량 센터를 개설하여 연구 개발에서 배터리 셀 구성 및 디자인에 이르기까지 전체 배터리 셀 가치 사슬을 포함하여 대규모 제조 가능성에 이르기까지 모든 배터리 셀 가치 사슬을 포괄했다.

 

BMW 그룹은 새로운 파일럿 공장을 통해 다음 단계로 전문성을 확장하고 있다. 배터리 셀의 성능을 향상시키고 대규모 제조 가능성을 입증하는 것이 목표라고 밝혔다. 이를 위해 BMW 그룹은 혁신적인 생산 공정과 시스템을 개발하여 14,000m² 파일럿 공장에 설치합니다. 표준 생산에 고용 된 생산 공정과 시스템을 사용하여 향후 배터리 셀 세대의 산업적 가능성을 입증 할 수 있을 것이라고 한다. 생산 효율성, 비용 및 품질 최적화에 중점을 둔다고 강조하고 있다.

 

BMW 그룹은 배터리 셀 역량 센터와 파일럿 공장의 노하우를 바탕으로 가능한 짧은 구현 시간 내에 최적의 배터리 셀 기술을 양산 수준으로 발전시켜 배터리 셀 생산 공급 업체가 자체 사양에 맞출 수 있도록 한다는 방침이다.

 

유럽에서 판매되는 BMW 그룹 차량의 4 분의 1은 2021 년까지 전동 드라이브 트레인으로 구성되며 2025 년에는 3 분의 1, 2030 년에는 50%로 확대된다. 

 

미래의 지속 가능한 배터리 셀은 재활용 가능

 

기후 보호에 효과적으로 기여하려면 모든 차량 구성 요소의 전반적인 환경 균형을 개선하고 파트너가 프로세스에 참여해야 한다. 이는 특히 전기 자동차용 배터리 셀의 에너지 집약적인 생산에 적용된다. 배터리 전기차의 CO2 배출량의 최대 40 %는 배터리 셀 생산과정에서 발생한다.

 

혁신적이고 지속 가능한 배터리 셀 기술을 개발하기 위해 BMW 그룹은 스웨덴 배터리 제조업체 인 노스볼트(Northvolt) 및 벨기에 배터리 개발 업체 인 우미코어(Umicore)와 기술 컨소시엄을 결성했다. 이 협력은 유럽에서 배터리 셀을 위한 지속 가능한 가치 사슬을 창출하는 데 중점을 두고 개발에서 생산, 재활용에 이르기까지 다양하다.

 

노스볼트는 2024 년부터 스웨덴 북부 스켈레프테아 (Skellefteå)에서 현재 건설중인 자체 기가 팩토리에서 배터리 셀을 생산할 예정이다. 노스볼트는 스웨덴 북부 지역에서 생성된 풍력 및 수력에서 독점적으로 배터리 셀을 생산하는 데 필요한 에너지를 수급한다는 계획이다. 

 

우미코어는 유럽에서 지속 가능한 배터리 셀 개발에 기여하고 하고 있다. 재활용 가능한 셀 디자인은 배터리 셀 개발의 초기부터 일관된 초점이다. 배터리 셀에 대한 수요가 급격히 증가함에 따라 수명주기가 끝날 때 배터리 구성 요소를 재활용하고 원자재를 광범위하게 재사용하는 것이 가장 좋은 방법으로 재료 루프를 폐쇄하는 데 중요하다.

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5 세대부터 100 % 친환경 전력으로 생산되는 BMW 그룹 배터리 셀

 

BMW 그룹은 이미 5 세대 배터리 셀을 생산하기 위해 친환경 전력 만 사용할 것이라는 셀 제조업체와 계약을 맺었다. 5 세대 배터리 셀은 올해 말 BMW iX3 *에 탑재될 예정이며, BMW iNEXT 및 BMW i4와 같이 내년에 더 많은 제품을 출시 할 예정이다.

 

물량이 증가함에 따라 녹색 전력을 사용하면 향후 10 년 동안 약 1 천만 톤의 CO2가 절약된다. 비교하자면, 이는 뮌헨과 같이 백만 명이 넘는 도시의 도시에서 발생하는 이산화탄소의 양에 해당한다.

 

IPCEI : 유럽에서 만든 혁신적이고 지속 가능한 배터리 셀을 위한 유럽 지원 프로그램

 

BMWi (Federal Economic Affairs and Energy)는 현재 배터리 셀 혁신을 지원하는 두 가지 프로그램에 대해 독일 및 유럽 산업과 협력하고 있다. 이것들은“IPCEI”의 중요한 프로젝트로 인식되고 있으며 많은 유럽 회원국의 프로젝트를 포함한다. 두 가지 지원 프로그램의 프로젝트는 원자재 및 기능성 재료에서 셀 생산 및 통합에 이르기까지 전체 배터리 가치 사슬을 포괄하여 두 번째 사용 및 재활용에 이르기까지 다양하다. 목표는 독일과 유럽에 혁신적인 기술을 사용하는 가치 사슬을 확립하는 동시에 지속 가능성과 생산 탄소 강도에 대한 최고 기준을 충족시키는 것이다. 이러한 이유로 프로젝트는 새로운 기술의 산업화뿐만 아니라 연구 및 혁신에 중점을 두고 있다. BMWii는 두 가지 지원 프로그램 모두에 10 억 유로 이상을 기부했다. 

 

BMW 그룹은 2008 년부터 배터리 셀을 분석해 왔으며, 이미 셀 분석 분야에 대한 광범위한 지식을 보유하고 있다. 지원 프로그램에 의해 수행된 연구를 통해 BMW 그룹은 화학 조성, 셀 역학, 전지 설계 및 생산 공정을 마지막까지 세밀하게 조정할 수 있다. 배터리 셀 제조업체는 이 노하우를 바탕으로 지속 가능하고 성공적인 산업화를 위해 목표 된 방식으로 이를 사용할 수 있다. 

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