에너지 관리 및 자동화 분야의 디지털 혁신을 선도하고 있는 글로벌 기업 슈나이더 일렉트릭(www.se.com/kr/ko)이 배터리 제조 인텔리전스 분야 선도 기업인 ‘리미날 인사이트(Liminal Insights)’와 협력해 전기차(EV) 배터리 제조의 주요 문제를 해결하는 혁신적인 솔루션을 발표했다.

전 세계적으로 내연기관(ICE) 차량의 판매를 단계적으로 중단하는 정책이 확대되면서 2030년까지 글로벌 EV 배터리의 판매 비중이 40%에 이를 것으로 전망된다. 이에 따라 배터리 수요는 향후 10년간 10배 이상 증가할 것으로 예상되고 있지만, 제조업체들은 빠른 생산 확대와 비용 절감이라는 도전에 직면해 있다. 현재 안정된 생산 공정을 갖춘 배터리 공장에서도 품질 문제로 인해 생산량의 6~15%가 폐기되고 있으며, 신규 공장 및 신생 제조업체의 경우 이보다 높은 폐기율을 기록하고 있다.

실제로 지난 2020년부터 2023년까지 배터리 리콜로 인해 업계가 입은 손실은 30억달러(약 4조원)에 달했다. 초기 테스트 결과에 따르면 폐기율을 1%만 줄여도 10GWh 생산 규모 공장에서 연간 약 1000만달러(약 134억원)의 비용 절감 효과가 있는 것으로 나타났다. 이에 리미날 인사이트는 배터리 제조업체가 품질 문제를 조기에 감지해 대규모 리콜 사태를 예방할 수 있도록 하는 초음파 검사 솔루션인 ‘에코스탯(EchoStat)’을 선보이고 있다.

슈나이더 일렉트릭과 리미날 인사이트는 초음파 기반의 실시간 품질 검사 솔루션을 개발해 제조업체가 생산 과정에서 품질 문제를 조기에 식별하고 대응할 수 있도록 지원한다. 슈나이더 일렉트릭의 산업 자동화 기술과 아비바(AVEVA) 소프트웨어를 연결해 에코스탯 솔루션을 제조 프로세스 전반에 원활하게 통합할 수 있으며, 이를 통해 생산성을 향상하고 품질 비용을 절감할 수 있다.

양사는 배터리 생산 과정에서 발생하는 폐기율을 낮추고 품질을 개선하는 동시에 제조업체의 운영 효율성을 극대화할 계획이다. 해당 솔루션은 NMC, LFP, NCMA, 리튬메탈(Li-metal), 전고체(Solid-state), 나트륨이온(Na-Ion) 등의 모든 배터리 셀 유형과 호환되며, 실시간으로 생산 편차를 분석하고 근본 원인을 파악할 수 있는 자동화 기능을 제공한다.

기존의 엑스레이(X-ray) 검사 솔루션과 달리 에코스탯 솔루션을 통한 초음파 검사는 방사선을 사용하지 않아 규제 준수를 간소화하면서도 보다 안전하고 지속 가능한 작업 환경을 조성할 수 있다. 더불어 다양한 배터리 셀 유형과 호환돼 제조업체가 표준화된 검사 프로세스를 적용할 수 있으며, 새로운 배터리 기술 도입 시에도 기존 데이터를 활용해 신속하게 적응할 수 있는 유연성을 제공한다.

이 밖에도 에코스탯 솔루션은 인라인 통합이 용이하고 설치 공간이 최소화되며, 기존 CT 및 전기 품질 검사 시스템 대비 전력 소비량이 적다. 또한 슈나이더 일렉트릭과 리미날의 최신 기술을 활용해 실시간 결과 분석이 가능해 배터리 제조업체가 의사결정의 속도를 높일 수 있으며, 생산성을 극대화해 운영 비용을 절감할 수 있도록 지원한다.

슈나이더 일렉트릭 EV 배터리 사업부 총괄 프랑수아 베르킨트(Francois Verkindt)는 “배터리 제조업체가 생산 역량을 확장하는 과정에서 운영 효율성 향상과 배터리 스크랩 비용 절감을 위해 혁신 기술을 구축하는 것은 필수적”이라며 “슈나이더 일렉트릭의 목표는 EV 배터리 제조업체가 시장 기회를 효과적으로 활용하는 동시에 생산 품질과 신뢰성, 안전성을 보장할 수 있도록 지원하는 것”이라고 전했다.

리미날 인사이트의 공동 창업차 앤드류 셰(Andrew Hsieh)는 “리미날 인사이트의 목표는 전기차 및 청정에너지 전환을 가속화하는 것으로, 이를 위해서는 저비용 및 고품질의 배터리 셀 공급이 필수적”이라며 “슈나이더 일렉트릭과의 협력은 이러한 목표를 달성하는데 있어 중요한 진전이며, 슈나이더 일렉트릭 및 아비바의 스마트 팩토리 인텔리전스 생태계와의 통합을 통해 배터리 제조업체가 품질, 생산성, 효율성을 신속하게 개선할 수 있도록 지원할 것”이라고 밝혔다.