EV 배터리의 미래를 테스트하는 실험실 내부

Oct 19, 2023

미시간주 앤아버 — 미시간 대학교 캠퍼스에 있는 이 소박한 벽돌 건물 안에서 과학자들은 전기 자동차 배터리와 관련된 가장 큰 문제 중 일부를 해결하고 업계의 급속한 성장을 위협하기 전에 문제를 해결하는 데 중점을 두고 있습니다.

배터리 "제작 공간"의 연구원들은 Elon Musk의 트윗부터 리튬 이온 배터리에 불이 붙는 좌절스러운 문제에 이르기까지 모든 것에서 영감을 받았습니다. 학계와 Ford Motor Co., Mercedes-Benz와 같은 주요 자동차 제조업체의 과학자들이 첨단 장비를 사용하여 실험적이고 복잡한 배터리 기술을 대규모 생산에 투입하기 전에 테스트하는 핫스팟이 되었습니다.

소규모 연구소는 거의 모든 배터리 과학자나 엔지니어가 최신 기술을 테스트할 수 있는 몇 안 되는 센터 중 하나이며, 미국이 바이든 행정부의 공격적인 기후에 도달할지 여부를 결정할 수 있는 EV용 고급 배터리를 둘러싼 기술 경쟁에서 큰 역할을 제공합니다. 목표를 설정하고 공급망에 대한 중국의 통제를 완화합니다.

"도로 위의 모든 차량을 전기 자동차로 교체하려면 배터리가 많이 필요합니다. 기술을 차량에 적용하는 것이 합리적입니다."라고 연구소 소장인 Greg Less는 말했습니다. "하지만 뛰기 전에 먼저 걸어야 해요."

EV 배터리의 설계는 부분적으로 EV 채택을 촉진하는 것을 목표로 하는 3,690억 달러 규모의 인플레이션 감소법(Inflation Reduction Act)의 시행으로 주요 비즈니스 및 정치적 관심사가 되었지만 배터리 광물 및 부품 조달에 대한 엄격한 요구 사항이 포함되어 있습니다.

오늘날 대부분의 EV는 노트북과 휴대폰에도 사용되는 수십 년 된 기술인 리튬 이온 배터리로 구동되지만 학계 및 자동차 회사와 관련된 연구원들은 훨씬 더 나은 배터리를 만드는 방법을 찾고 있습니다. 그들은 용량을 늘리고, 충전 시간을 단축하고, 비용을 절감하고, 가능한 가장 환경적, 사회적 책임이 있는 재료를 사용하기를 원합니다.

미시간 대학교 연구실의 위치는 틀림이 없습니다. West Coast의 스타트업인 Tesla Inc.와 회사가 창출한 생태계 외에도 Less는 많은 자동차 회사가 미시간 남동부 지역에 진출해 있다고 말합니다. 벤츠와 현대자동차

대학 캠퍼스의 조용하고 나무가 늘어선 거리에 자리잡은 1,000만 달러 규모의 연구실은 제럴드 포드 대통령 도서관과 38대 대통령의 삶과 업적을 보관하는 박물관 근처 건물에 자리잡고 있습니다. 이 시설은 보다 신속한 배터리 프로토타입 설계 및 제작을 목표로 하는 University, Michigan Economic Development Corp. 및 Ford 간의 협력의 결과입니다.

내부에는 레스가 "거대한 파스타 프레스"라고 부르는 것을 포함하여 9,000평방피트의 연구 공간이 있습니다. 이 기계는 결국 EV 테스트 배터리에 들어갈 처리된 미네랄로 긴 금속 스트립을 코팅하는 기계입니다. 근처의 '건조실'은 리튬이온 배터리 셀을 조립하는 데 사용됩니다. 다른 기계는 프로토타입이 전하를 유지 및 방출하는 방법을 측정하거나 "남용 테스트"를 수행합니다. 즉, 배터리가 극심한 온도 변동을 경험하거나 손상되었음을 의미합니다. 유리 케이스 뒤에는 배터리를 관통하는 데 사용되는 도구가 부착된 이동식 패널이 유휴 상태로 놓여 있습니다. Less는 연구자들이 배터리에 구멍을 뚫거나 불을 붙여 배터리가 어떻게 반응하는지 확인한다고 설명합니다.

Ford의 배터리 셀 연구 및 고급 엔지니어링을 관리하는 Ted Miller는 이 연구소가 포드의 차세대 EV 셀 기술과 회사의 확장 계획을 직접 정의하는 데 도움이 되는 자동차 제조업체의 기술 테스트를 돕는 데 중요한 역할을 했다고 말했습니다. 자체 연구 개발 현장인 Ford Ion Park에서.

EV 산업이 호황을 누리면서 자동차 제조업체는 내부 연구 역량을 확장하고 뉴욕, 인디애나, 텍사스 및 워싱턴 주의 유사한 연구소에서 자원을 활용하고 있습니다.

그러나 Less는 연구 시설에 대한 수요가 여전히 가용한 수준을 초과하고 있으며 인플레이션 감소법의 자금이 뿌리를 내리고 국내 공급망이 구체화되고 배터리 화학 및 기술이 더욱 빠르게 발전함에 따라 수요가 증가할 것으로 예상한다고 말했습니다.