CATL, '나트륨 배터리'로 유럽 ESS 공략⋯저온·장수명 기술 앞세워

[아이뉴스24 황세웅 기자] 중국 배터리 기업 CATL이 리튬 대신 나트륨을 활용하는 차세대 배터리로 유럽 에너지저장장치(ESS) 시장 공략에 속도를 내고 있다.

리튬 중심의 원재료 공급망 의존도를 낮추는 동시에 저온 성능과 긴 수명을 앞세워 전력망용 ESS 시장에서 새로운 성장 기회를 확보하려는 전략이다.

20일 업계에 따르면 CATL은 나트륨이온 배터리를 활용해 유럽 ESS 사업을 확대하고 있다.

CATL은 최근 독일 ESS 시스템 통합업체 인틸리온(Intilion)과 향후 5년간 독일·오스트리아·스위스에서 최대 3기가와트시(GWh) 규모의 나트륨이온 ESS 프로젝트를 공동 추진하기로 했다. 이는 사업 개발 목표로, 확정된 배터리 공급 물량은 아니다.

리튬 대신 나트륨⋯어떤 기술이길래

나트륨이온 배터리는 기존 리튬이온 배터리와 작동 원리가 비슷하지만 전기를 저장하고 방출하는 데 사용하는 핵심 물질이 다르다.

리튬이온 배터리가 충·방전 과정에서 리튬이온을 양극과 음극 사이로 이동시킨다면 나트륨이온 배터리는 그 역할을 나트륨이온이 대신한다.

나트륨은 리튬보다 자원이 풍부하고 여러 지역에 널리 분포해 있어 원재료 공급망을 다변화하고 장기적으로 제조원가를 낮출 수 있는 대안으로 주목받는다.

다만 일반적으로 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도가 낮아 같은 양의 전기를 저장하려면 더 많은 공간이 필요할 수 있다. 반면 ESS는 전기차보다 무게 제약이 상대적으로 적어 가격과 수명, 안전성이 중요한 경쟁 요소로 꼽힌다.

영하 20도서 용량 92% 유지⋯충·방전 1만5000회

CATL이 앞세우는 경쟁력은 넓은 온도 범위에서의 작동 성능과 긴 수명이다.

지난 6월 공개한 나트륨이온 ESS '테너 소듐(TENER Sodium)'은 CATL이 제시한 시험 조건에서 25도 기준 최대 1만5000회의 충·방전 수명을 갖췄다.

45도에서도 1만회 이상 충·방전할 수 있으며 영하 20도에서는 용량 유지율이 92%를 웃돈다는 설명이다.

충·방전 수명은 배터리에 전기를 저장했다가 다시 사용하는 과정을 반복할 수 있는 횟수다. 반복 사용 가능한 횟수가 많을수록 장기간 운영하는 ESS에 유리하다.

CATL은 테너 소듐에 나트륨이온 배터리 전용 전압 제어 기술과 배터리관리시스템(BMS)을 적용해 전력 효율과 운용 안정성도 높였다고 설명했다.

유럽 ESS 확대⋯AI 데이터센터 전력 기술도 개발

CATL은 지난 7월 네덜란드 알펜(Alfen)과 유럽에서 5GWh 규모의 나트륨이온 ESS 구축을 추진하기로 한 데 이어 인틸리온과 추가 사업에 나섰다.

올해 말까지 나트륨이온 ESS 누적 출하량 1GWh를 달성하고 내년 6월부터 해외 공급을 시작한다는 계획도 제시했다.

나트륨이온 배터리 외에 ESS 전반의 기술 경쟁력도 강화하고 있다.

쩡위췬 CATL 회장은 지난 15일 중국에서 열린 '2026 세계 에너지저장대회'에서 전 세계 3000개 이상의 ESS 프로젝트를 수행했으며, 5000억 건 이상의 배터리 연구개발 시험 데이터를 축적했다고 밝혔다.

AI 데이터센터의 급격한 전력 수요 변화에 대응하기 위한 기술 개발도 추진 중이다. CATL은 고출력 배터리 셀과 지능형 제어 기술을 결합해 밀리초(1000분의 1초) 단위의 전력 응답 성능을 구현했다고 설명했다.