CATL, Naxtra 배터리 혁신과 듀얼 파워 아키텍처로 다중 파워 시대 선도
닝더, 중국 2025년 4월 22일 /PRNewswire/ -- 세계 최대 전기차 배터리 제조업체인 CATL이 4월 21일 첫 번째 '슈퍼 테크 데이(Super Tech Day)'에서 세 가지 혁신적인 전기차 배터리 제품을 공개했다. 그 주인공들은 Freevoy Dual-Power Battery, 세계 최초로 대량 생산이 가능한 나트륨 이온 배터리인 Naxtra, 2세대 Shenxing Superfast Charging Battery다. CATL은 또 중형 트럭용 통합 24V 스타트-스톱 Naxtra 배터리도 선보였다. 이 혁신적인 기술들은 기술적 한계를 뛰어넘은 성과로, 배터리 산업을 공식적으로 '다중 파워 시대'(Multi-Power Era)'로 이끌고 있다.
Freevoy Dual-Power Battery는 사용자 맞춤형 요구를 충족시키기 위해 단일 기술 경로의 한계를 넘어서는 선구적인 '교차 화학 시스템(cross-chemistry system)' 설계를 도입했다. 세계 최초로 대량 생산이 가능한 나트륨 이온 배터리인 Naxtra는 자원 제약 문제를 극복하고, 신에너지 산업의 기반을 강화해줄 것으로 기대된다. 2세대 Shenxing Superfast Charging Battery는 최고 12C 충전 속도로, 초고속 충전 기술의 새로운 세계 기록을 세웠다.
Naxtra Battery: 성능의 한계를 뛰어넘어 에너지의 미래를 이끌다
CATL의 Naxtra Battery는 재료 자체의 성능상 한계를 뛰어넘어 나트륨 이온 배터리의 대량 생산을 최초로 실현했다. 나트륨 고유의 안전성과 풍부한 매장량 덕분에 Naxtra Battery는 리튬 자원 의존도를 효율적으로 줄이면서 신에너지 기술의 기반을 강화하는 동시에 '단일 자원에 의존'하던 에너지 활용 방식에서 벗어나 '에너지 자유'로의 전환을 촉진한다.
Naxtra Battery 제품 라인업은 Naxtra 승용차용 EV 배터리와 Naxtra 24V 중형 트럭용 통합 스타트-스톱 배터리 두 가지 카테고리로 구성된다. 두 제품 모두 -40°C에서 70°C까지의 넓은 온도 범위에서 성능을 발휘하며, 배터리가 최대로 버틸 수 있는 온도 한계를 재정의한다. Naxtra 승용차용 EV 배터리는 -40°C에서 90% 사용 가능한 전력을 유지한다. 이 배터리는 -40℃에서 충전 상태(SOC)가 10%로 극히 낮은 상태에서도 심각한 전력 저하를 겪지 않는다.
CATL의 Naxtra 승용차용 EV 배터리는 전 세계 나트륨 이온 배터리 중 가장 높고 LFP 배터리와 유사한 수준인 175Wh/kg의 에너지 밀도를 달성했다. 완충 시 500km의 주행이 가능하며, 1만 회 이상의 충전 횟수를 견딜 수 있어 유지보수 비용을 크게 낮췄다. 안전성 측면에서 Naxtra Battery는 재료 수준에서 연소를 촉진하는 요소를 제거해 '수동적 방어'에서 '내재적 안전'으로의 혁신적인 전환을 이뤄냈다.
CATL의 Naxtra 24V 중형 트럭용 통합 스타트-스톱 배터리는 8년 이상의 서비스 수명을 자랑한다. 기존 납산 배터리(lead-acid batteries)와 비교해 전체 수명 주기 비용을 61%까지 절감할 수 있다. 이 제품은 전체 용량에서 심도 있는 방전이 가능하고, -40°C에서 한 번의 클릭으로 시동을 걸 수 있다. 또 1년간 시동을 걸지 않고도 다시 시동을 걸 수 있는 특별한 장점을 갖고 있다. 납산 배터리에 비해 더 효율적•친환경적•경제적이며, 차량과 배터리가 함께 노후화되는 납 없는 상업용 차량 시대를 이끌어 가고 있다.
CATL이 나트륨 이온 배터리 성능 면에서 달성한 이러한 중요한 기술 혁신은 극한의 추위 속에서 배터리 적용 시 생기는 문제를 해결했다. 나트륨 이온 배터리의 성능 혁신은 배터리가 전 분야에 적용되게 만드는 데 핵심적 역할을 하는 발전이다. 이러한 점을 의식하고 CATL은 Freevoy Dual-Power Battery를 만들었다.
Freevoy Dual-Power Battery: 다중 파워 에너지 자유 시대를 열다
Freevoy Dual-Power는 CATL의 듀얼 파워 아키텍처와 자체 형성(self-forming) 양극 기술을 심도 있게 통합한 혁신 제품이다. 듀얼 파워 아키텍처는 배터리 팩 안에 두 개의 강력한 '독립적인 에너지 구역'을 갖춰 ▲이중 고전압 ▲이중 저전압 ▲이중 구조 ▲이중 열 관리 ▲이중 열 폭주 안전 보호라는 5가지 이중 기능을 제공한다. 이는 전력 출력의 연속성과 안정성 및 안전성을 보장한다. 이러한 듀얼 파워 설계와 혁신적인 소프트웨어 통합은 향후 L3 및 L4 자율 주행 시대에 차량에 더 안정적이면서 신뢰할 수 있는 전력을 공급하게 된다.
'자체 형성 음극 기술'은 원자 수준에서의 혁신적인 돌파구로, 배터리 부피당 에너지 밀도는 60%, 중량당 에너지 밀도는 50%씩 각각 늘릴 수 있다. 이는 또한 동일한 배터리 팩 공간 안에 더 많은 전력을 담을 수 있어 주행 거리를 연장할 수 있다는 뜻이다. 이 기술은 다양한 소재 시스템과 유연하게 호환이 가능하며, NCM 시스템과 결합 시 에너지 밀도를 1000Wh/L 이상으로 올릴 수 있다.
Freevoy Dual-Power Battery에 최초로 탑재된 '이중 전기 주행 거리 연장(dual-electric range extension)' 기술은 차량의 주행 상태와 사용자의 주행 습관에 따라 두 에너지 구역의 할당 전략을 직관적으로 조절한다. 듀얼 파워 배터리의 주요 에너지 구역은 사용자의 운전 습관과 운전 상황에 따라 다양한 화학 시스템의 배터리 전지를 사용할 수 있어 일상 주행의 요구사항을 충족시킨다. 연장 주행거리 에너지 구역은 고에너지 밀도 자체 형성 음극 기술을 채택해 장거리 주행에 적합한 고용량 전력을 제공한다.
슈퍼 테크 데이 행사 현장에서는 다양한 화학 시스템을 적용한 다음 세 가지 듀얼 파워 솔루션이 공개됐다.
- Sodium-LFP Dual-Power Battery - Naxtra와 LFP 자체 형성 음극 배터리를 결합한 구조로, 나트륨 이온 기술의 저온 성능을 최대한 활용해 사용자에게 추운 환경에서도 우수한 주행 성능을 느끼며 더 긴 거리를 주행할 수 있는 특별한 경험을 선사한다.
- LFP-LFP Dual-Power Battery – 2세대 Shenxing Superfast Charging Battery 와 LFP 자체 형성 음극 배터리를 결합한 구조다. 휠베이스 길이가 3m인 세단에서 1000km의 순수 전기 주행 거리를 쉽게 실현해 km당 통근 비용을 0.1 위안까지 낮춘다.
- NCM-LFP/NCM-NCM Dual-Power Battery – NCM 배터리와 LFP 자체 형성 음극 배터리를 결합한 구조다. 주요 에너지 구역의 NCM 배터리는 12C의 최고 충전 속도를 달성해 1메가와트 이상의 전력을 제공한다. SOC가 20%까지 떨어지더라도 600kW 이상의 출력을 유지할 수 있다. 업그레이드된 제품은 NCM 배터리와 NCM 자체 형성 양극 배터리를 결합해 휠베이스가 3m인 세단에서 180kWh 이상의 용량을 구현하며 순수 전기 주행 거리 1500km 장벽을 돌파했다.
CATL의 Freevoy Dual-Power EV Battery는 다양한 사용자 요구를 중심에 두고 서로 다른 화학 시스템이 '서로 협업하고 보완하도록' 설계되었으며, 단일 화학 시스템이 모든 상황에 적응하지 못하는 기술적 한계를 극복해냈다. 이를 통해 비용과 적용 환경 조건 등 다양한 조건에 맞는 맞춤형 배터리 구성이 가능해졌다.
듀얼 파워에서 다중 파워로 진화한 혁신적인 아키텍처는 전기 승용차 분야뿐만 아니라 전기 버스, 중형 트럭, 항공기, 선박, 산업 및 상업용 응용 분야 등 모든 분야에 적용돼 모든 상황에서 재생에너지의 산업화를 가속화할 것이다. 이와 동시에 고체 배터리와 같은 최첨단 기술의 실용화도 앞당길 것이다.
제2세대 Shenxing Superfast Charging Battery: 새로운 글로벌 기록 수립
CATL은 2023년 Shenxing 4C Superfast Charging Battery를 출시하며 초고속 충전 시대의 막을 열었다. CATL의 제2세대 Shenxing Battery는 다시 한번 초고속 충전 성능의 한계를 돌파하고 충전 속도에서 새로운 세계 기록을 수립했다.
CATL의 2세대 Shenxing Superfast Charging Battery는 800km 주행거리와 12C 최고 충전 속도를 동시에 보여주는 세계 최초의 LFP 배터리이다. 최대 충전 전력 1.3MW를 달성해 1초 충전할 때마다 2.5km의 주행 거리를 실현해 대기 시간의 불편함을 사실상 없앴다. -10°C의 저온 상황에서도 SOC가 5%에서 80%까지 단 15분 만에 충전이 가능하다. 이는 업계 최고 수준의 충전 속도보다 100% 빠른 속도다.
또한 CATL의 2세대 Shenxing Superfast Charging Battery는 모든 온도 범위와 충전 상태에서 강력한 전력을 제공한다. 저충전 상태에 있더라도 830kW의 출력 전력을 유지하며, -10°C의 저온 상황과 저충전 상태에서도 0-100km/h 가속에 필요한 전력 요구사항을 쉽게 충족시킬 수 있다.
다중 파워 배터리의 본질은 전기 배터리를 정해진 사양에 따라 설계하는 '파라미터 중심(parameter driven)' 단계에서 '수요 중심(demand driven)' 단계로 전환하는 것이다. CATL은 기술의 경계를 지속적으로 탐구하고 돌파하면서 신에너지 산업의 다중 파워 시대를 열어가는 진정한 사용자 중심의 시대를 이끌어가고 있다.
SOURCE Contemporary Amperex Technology Co., Limited (CATL)
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