카탈루냐 기술센터 유레캇(Eurecat)이 주도하는 EU 프로젝트 ‘MARBEL’이 새로운 전기차 배터리 개념을 개발했다. 이 배터리는 모듈식 구조로 쉽게 재활용이 가능하며, 초고속 충전에 관한 중요한 연구 성과를 도출했다.
연구팀에 따르면 배터리 구성품의 조립과 분해가 용이하도록 설계해 수리 효율성, 다른 용도로의 재사용, 재활용성을 직접적으로 향상시켰다. 개발된 배터리 팩은 최대 60%의 재활용 알루미늄을 사용해 팩당 최대 777kg의 CO2 배출량을 절감했으며, 모듈식 구조를 통해 배터리와 구성품의 수명을 연장했다. 배터리 셀은 고순도 흑연, 리튬, 니켈, 망간, 코발트를 회수할 수 있는 첨단 소재 회수 전략을 적용했다.
개선된 생산 방식 외에도 이 연구 프로젝트는 “셀과 부스바에서 균일한 열 제거를 보장하고 충전 과정을 최적화하는 알고리즘을 결합한” 새로운 냉각 시스템 설계로 초고속 충전 혁신을 이루었다. 전환 가능한 정션 박스는 400볼트와 800볼트 사이를 원활하게 전환할 수 있는 유연한 배터리 구조를 가능하게 했다.
유레캇의 유럽 프로그램 매니저이자 MARBEL 프로젝트 코디네이터인 에두아르드 피케라스는 “순환성에 중점을 둔 접근 방식은 더 지속 가능한 전기차 기술의 경로를 만든다. 동시에 배터리 성능을 최적화함으로써 주행 거리 제한과 긴 충전 시간 같은 전기차 수용과 채택을 방해하는 주요 장애물을 해결하여 더 긴 여행을 가능하게 한다”고 설명했다.
유레캇의 폐기물, 에너지, 환경영향 부서 연구원인 비올레타 바르가스는 “모듈성, 2차 활용, 높은 재활용 함량의 소재와 같은 에코 디자인 원칙을 통합함으로써 MARBEL은 소재 가치를 유지하면서 배터리 사용 기간을 연장했고, 이로써 폐기물을 줄이고 지속가능성과 경제적 실행 가능성을 모두 향상시켰다”고 덧붙였다.
이 프로젝트는 자체 배터리 관리 시스템도 개발했다. 이 시스템은 표준 나사 고정장치로 쉽게 조립 및 분해할 수 있는 부스바를 전력 연결에 사용해 조립 과정을 단순화하고 내구성을 높였다. 각 배터리 셀에 대해 지능형 스마트 셀 매니저(iSCM)가 개발되어 개별 로컬 모니터링과 블루투스 연결을 통한 BMS와의 직접 통신이 가능해졌다. 이로 인해 “16셀 배터리 팩의 경우, 배선을 20미터 이상에서 단 80센티미터로 줄여 재료 비용, 무게, 조립 복잡성을 낮추는 동시에 전반적인 효율성을 향상시킬 수 있다.”
이 프로젝트에는 8개국의 16개 파트너가 참여했으며, 여기에는 카탈루냐 에너지 연구소(IREC), SINTEF, 아테네 국립 기술 대학의 ICCS, 잉골슈타트 공과대학, 프라운호퍼 IWU 등 6개 대학 및 연구 센터와 자동차 엔지니어링 회사(Applus IDIADA), 2개 중소기업(Powertech Systems, OTC Engineering), 완성차 제조사(스텔란티스-CRF), 5개 부품 제조사(FICOSA, AVL Thermal HVAC, AVL Italia, ASAS, Agrati, SK Tes)가 포함되어 있다.
