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보도자료) 에이치엘비파워(주), 2020년 전기산업 패러다임 바꾼다.2019.10.18

에이치엘비파워(주), 2020년 전기산업 패러다임 바꾼다

전기차 폐배터리 재활용 및 화재방지 4G BMS 기술 제안정대상 기자입력2019-10-17 09:39:33 

               

청정에너지 관련 기자재 및 환경 개선 관련 솔루션을 제공하는 에이치엘비파워(주)가 2020년 차세대 사업 계획을 발표했다. 동사는 기존에 보유하고 있던 독자적인 기술과 노하우를 바탕으로 전기산업의 새로운 패러다임을 제시한다. 이에 본지에서는 에이치엘비파워(주)의 전략을 소개한다. 
 

에이치엘비파워(주) 우정환 팀장(사진. 로봇기술)

 

에이치엘비파워(주), 2020년 사업계획 발표
에이치엘비파워(주)(이하 HLB파워)가 2020년도 차세대 환경 사업 플랜을 내놨다. 이번에 HLB파워가 발표한 신사업은 크게 전기차 폐배터리 분야에 대한 사업 진출과, 독자기술인 4G BMS와 화재방지 기술의 결합을 통한 2차전지 하드웨어의 안정성 문제 해결로 구분된다. 


친환경에 가치를 둔 HLB파워의 사업모델은 지난 연혁에서부터 살펴볼 수 있다. 이 회사는 버스웨이, 에너지저장장치(이하 ESS) 등 청정에너지로 분류되는 전기·전력 산업에 대한 기술 및 제품을 확보하고 있으며, 대기오염물질 저감을 위한 댐퍼 사업 및 공기질 개선 사업도 전개하고 있다. 특히 최근에는 원자력 댐퍼와 더불어 선박의 황산하물 배출 저감을 위한 SOx 스크러버 댐퍼를 국내외 메이저 스크러버 제조사에 납품하면서 친환경 사업의 영역을 확대했다. 

 

사진. 로봇기술

 

전기차 폐배터리 사업 거점 구축 추진
우리정부는 지난 2011년부터 전기차, 하이브리드차 등 친환경 자동차 보급을 독려해왔고, 지난 2014년부터 본격적으로 사용자가 증가하기 시작했다. 국내의 경우 올해 5월 말 기준으로 전국에 약 6만 9천여 대의 전기차가 보급된 것으로 알려져 있는데, 그중 지자체로 반납된 전기차 배터리 수는 112대에 불과하지만 오는 2022년에는 9,155대로 전망되며 이후 발생량이 급격히 증가할 것으로 예상된다. 


한편 현 시점에서 우리나라는 폐배터리 분야에 대한 명확한 규정이 없는 상황이다. 이에 지난 6월 26일, 환경부와 산업통상자원부, 제주도와 경상북도, 현대자동차가 ‘제주테크노파크에서 개최된 전기자동차 사용 후 배터리 자원순환체계 구축을 위한 업무협약’을 체결하고 제주도에 국내 1호 배터리산업화센터를 개소했으며, 폐배터리 처리 절차에 대한 실증사업을 진행하고 있다. 


HLB파워 우정환 팀장은 “현재 정부가 추진하고 있는 폐배터리 처리 과정은 분리, 반납, 회수 및 보관, 성능평가, 매각 및 매입, 재사용 또는 물질 재활용의 단계로 전개된다. 당사는 2020년부터 폐배터리 측정 장치 구축 등 폐배터리 수거 및 분류, 재사용을 위한 거점을 확보하고, 나아가 당사 ESS 제품에 적용하는 등 다양한 활용 방안을 마련할 계획”이라며 “이를 위해 전국 폐차장 현황 조사 및 폐배터리 분류를 위한 측정 시스템 개발에 매진 중”이라고 밝혔다. 

 

차별화된 폐배터리 재사용 사업
HLB파워의 폐배터리 재활용 사업은 모듈(Module)을 재사용 하는 일반적인 배터리 재활용 사업과 달리, 에너지 셀(Cell) 단위에서부터 재사용이 가능하다. 이는 HLB파워가 다수의 국내외 특허를 획득한 4G BMS 기술을 확보하고 있기 때문에 가능한 부분이다. 
폐배터리의 재활용은 크게 재사용과 자원재생의 두 가지 방식으로 진행된다. 재사용은 배터리 팩 내의 모듈 중 활용 가능한 개체를 ESS, 농기계 등과 같이 상대적으로 저용량의 배터리가 필요한 분야에 적용하는 것이고, 자원재생은 사용이 불가능한 모듈을 물질적으로 재생하는 방식이다.  

 

일반 BMS(左)와 4G BMS(右)의 차이(사진. HLB파워)


일반적으로 전기차에 사용되는 배터리 팩은 복수의 모듈로 구성되며, 각각의 모듈에는 최소 단위인 셀이 들어 있다. 즉, 수많은 에너지 셀을 안전하고 효율적으로 관리하기 위해 모듈화하고, 이를 직렬로 연결해 하나의 배터리 팩을 구성해 전기차에 탑재하는 형식이다. 가령, 순수 전기차로 잘 알려진 BMW i3의 배터리 팩은 총 8개의 모듈로 묶여 있으며, 각 모듈에는 12개의 셀이 포함돼 있어 결과적으로 총 96개의 에너지 셀이 탑재된다. 전기차 배터리가 이 같은 형태로 구성되는 이유는 주행 중에 전달되는 충격을 견디고 저온/고온에서도 높은 안정성과 신뢰성을 확보해야 되기 때문이다. 이를 위해 배터리 제조사는 다수의 셀을 열과 진동 등 외부 충격으로부터 보호할 수 있도록 하나로 묶어 프레임에 넣는데, 이 상태를 모듈이라고 부른다. 이 모듈을 여러 개 모아 배터리의 온도나 전압 등을 관리해주는 배터리 관리시스템(BMS, Battery Management System) 및 냉각장치 등을 추가한 것이 바로 배터리 팩이다. 


복수의 셀로 구성된 배터리 팩은 셀마다 용량이나 내저항, 전압 등의 편차가 발생될 수 있다. 이처럼 셀 간 불균형이 발생했을 때 배터리를 충전하면, 전압이 높은 셀과 낮은 셀 간의 편차로 인해 일부 셀에서 과전압이 발생될 수 있다. BMS는 이 같은 셀 간 불균형을 방지하기 위한 셀 밸런싱 역할을 담당한다. 


우 팀장은 “일반적인 BMS 셀 밸런싱 방식은 셀 불균형 발생 시 전압이 높은 셀을 방전시키는 패시브 방식을 채택하고 있다. 이 경우 셀 불균형이 발생하게 되면 복구하는데 어려움이 많다.”라며 “이 같은 문제점을 해소한 것이 바로 4G BMS 기술이다. 4G BMS는 셀 불균형 발생 시 전압이 낮은 셀을 개별적으로 CC/CV 제어함으로써 보충 충전을 실시하는 기술로, 배터리 모듈을 밸런싱하는 일반적인 BMS와 달리 배터리 내 셀을 각각 밸런싱하기 때문에 모든 셀을 동일한 설정전압으로 밸런싱할 수 있다.”라고 설명했다. 

 

앞서 HLB파워는 국내 1세대 ESS 및 BMS 전문 기업 (주)루비를 인수하며 기술력을 확보했다(사진. 로봇기술).

 

기존 사업과 연계 통한 시너지 기대
우정환 팀장은 “HLB파워의 폐배터리 재사용 사업은 기존의 모듈 기반 배터리 재사용 사업에서 한 발 더 나아가 셀 기반 배터리 재사용이 가능하다는 점에서 차별화된다”라며 “특히 기존에 당사가 영위하고 있는 ESS 사업과의 시너지도 기대되는 상황”이라고 밝혔다. 


HLB파워는 전력 운송 시스템인 버스웨이어 더불어 리튬이온 배터리 기반의 ESS 및 UPS, UPS 기능이 접목된 하이브리드 ESS 등 다양한 전기·전력 제품군을 제조하고 있다. 리튬이온 배터리 기반의 ESS는 기존의 납축전지 방식의 ESS 대비 부피가 작고, 수명이 매우 길다. 이에 HLB파워는 리튬이온폴리머 타입과 더불어 가격 경쟁력이 우수한 리튬이온인산철 배터리까지 4G BMS를 접목해 자사 ESS, UPS에 탑재했다. 우 팀장은 “신규 사업을 통해 재사용 리튬이온 배터리를 이용한 ESS, UPS 제품군을 생산할 것”이러며 “HLB파워의 ESS는 한국전력이나 철도공사, 국가전산센터 등 국가 주요 관공서 시설뿐만 아니라 보다 우리 생활에 밀접한 장소에까지 적용되고 있다. 가령 대학교나 증권사, 은행의 전산센터, 나아가 메가박스와 같은 대형 영화관에서도 HLB파워의 ESS가 적용되고 있다. 당사는 향후로도 산업과 민간 모두에 HLB파워의 환경친화적 가치를 특화한 제품을 공급함으로써 전기산업의 패러다임을 변화시켜 나갈 것”이라고 강조했다. 

 

4G BMS 기술이 적용된 ESS(사진. 로봇기술)


화재방지 기술이 접목된 4G BMS
HLB파워는 4G BMS라는 차별화된 기술을 기반으로 다양한 친환경 전기산업을 전개하고 있다. 기존 사업인 ESS, UPS를 비롯해 새롭게 추진하고 있는 전기차 폐배터리 사업까지, 이 기술은 HLB파워 전기·전력 사업 전반에 크고 작은 영향을 미치고 있다. 


우 팀장은 이 4G BMS 기술이 더욱 업그레이드될 것임을 예고했다. 그는 “최근 ESS의 화재사고가 업계의 화두로 떠오르고 있다. 이에 HLB파워는 4G BMS 기술과 화재방지 기술을 접목한 새로운 형태의 기술을 개발했다.”라고 말했다. 특히 그는 “HLB파워는 화재방지 4G BMS 기술을 통해 현 ESS 업계의 문제점을 해결하고, 더욱 안전한 리튬이온 배터리 장치를 공급할 것”이라며 “화재방지 4G BMS 기술이 ESS 업계의 당면과제를 해결하는 시작점이 되기를 바란다”라고 전했다.