두산그룹, 전기차 경량화·폐배터리 재활용 기술로 ‘영토 확장’

[이지경제=최준 기자] 두산그룹이 전기차 및 배터리사업 확장에 두각을 나타내고 있다.  

업계에 따르면 두산은 전기차 경량화사업 핵심인 PFC(Patterned Flat Cable) 소재 개발을 통해 일본, 유럽, 북미 등에서 약 5000억원의 누적 수주액을 달성했다고 밝혔다.

PFC는 연성동박적층판(FCCL)에 절연 필름을 입혀 코팅처리해 제작한 회로로 전기차 배터리 최소 단위인 셀을 연결하는 소재다. 이를 통해 차량을 경량화 해 원가절감, 주행거리 증대가 가능하다.

일반적으로 전기차는 내연기관 자동차보다 약 30%이상 무겁다. 전기차의 배터리 평균 무게가 400~450㎏이고 주행거리를 늘리기 위해 배터리 용량을 늘리면 무게도 비례해서 늘게 된다. 

차량이 무거우면 사고 발생 시 피해도 커질 뿐만 아니라 국내에선 자동차 무게가 일정수준 이상이면 기계식 주차장을 이용할 수 없다는 단점도 상존한다. 이외에도 소모품 마모 가속화, 도로 노면 악화 등에도 부정적인 영향을 끼칠 수 있기 때문에 전기차 경량화는 업계 전반의 주요 과제 중 하나로 꼽힌다.

두산은 이를 해결하기 위해 PFC 회로에 ▲과전류시 해당 전장품을 관리하는 부품(퓨즈) ▲회로의 온도 변화를 감지하는 부품(서미스터) 등을 패턴으로 새겨 내재화했으며, 차량의 별도 공간에 설치되는 배터리관리시스템(BMS)도 내부에 탑재했다.

특히 세계 최초로 롤투롤(Roll-to-Roll) 제조 공법을 개발·적용해 전기차 전장 길이 3m까지 대응할 수 있다. 

두산 관계자는 “전기차 배터리 성능을 개선하는데 시간이 걸리는 만큼 배터리 무게를 줄이면서 주행거리를 늘릴 수 있는 PFC가 최적의 대안으로서 글로벌 전기차 업체들로부터 관심을 받고 있다”면서 “전기차 시장이 빠르게 성장하고 있는 만큼 파트너사들과 견고한 협업 체계를 구축해 일본, 유럽, 북미 등에서 수주를 더욱 확대해 나가겠다”고 말했다.

두산은 폐배터리 시장 확장에도 적극 나서고 있다.

두산에너빌리티는 지난달 27일 이사회를 열고 배터리 재활용을 전문으로 하는 자회사 두산리사이클솔루션 설립을 결정했다.

배터리 재활용 시장은 전기차 시장 성장과 함께 빠르게 커지고 있다. 글로벌 시장조사기관인 SNE 리서치에 따르면 전세계 배터리 재활용 시장은 2023년 현재 약 7000억원 규모에서 오는 2040년 약 87조원으로 120배 이상 성장할 것으로 전망되고 있다.

두산에너빌리티는 2021년 폐배터리에서 리튬을 회수하는 기술을 자체 개발해 실증을 완료했다.

현재 두산에너빌리티가 개발한 기술은 폐배터리 내부물질을 열처리하고 증류수를 활용해 리튬을 분리한 뒤 결정화 기술을 통해 탄산리튬을 추출하는 방식이다. 

기존 추출 방식에 비해 공정이 단순해 경제성이 높고 화학제를 사용하지 않는 친환경 공법을 통해 리튬 순도와 회수율을 한층 높였다.

신설법인 설립을 준비해온 최재혁 두산에너빌리티 상무는 “급성장하는 배터리 재활용 시장에서 사업기회 선점을 위해 독자 경영체제를 갖춘 자회사를 설립하게 됐다”며 “경쟁력 있는 자체 기술력을 보유한 만큼 빠른 의사결정, 전문성을 더해 사업성장에 박차를 가할 것”이라고 말했다.

한편 두산리사이클솔루션은 원료 공급사들과 협력해 사업을 확대해 나갈 계획이다. 자회사 설립 후에는 상용 생산시설 구축하고 2025년 하반기부터 연간 약 3000톤 규모의 원료를 처리해 리튬을 회수할 예정이다.