전기화학 글로벌 기업 CATL(Contemporary Amperex Technology Co., Limited)이 용량 활용 효율성 72%, 에너지 밀도 최대 255Wh/kg를 기록한 3세대 CTP(Cell-To-Pack) 기술 'Qilin'을 출시한다.

이는 현재 세계 시장에서 나온 제품 중 가장 높은 통합도를 달성했으며, 주행 거리 1000km 이상을 거뜬히 주파한다. 

CATL은  2019년,  세계 최초의 모듈 없는 배터리 팩인 CTP를 출시하고, 용량 활용 효율성 50% 이상을 달성했다. 이번에 출시된 'Qilin'은 CATL이 핵심 공정, 알고리듬 및 소재 부문에서 전반적인 혁신을 단행해 배터리 구조 설계를 재정의했다. Qilin은 중국 신화에 등장하는 전설적인 생물이다.

기능 통합 측면에서 CTP 3.0 배터리는 내부 크로스빔, 액체 냉각판 및 서멀 패드를 하나의 다기능성 탄성 중간층으로 통합했다. 또한, 중간층 내부에 여러 개의 내장 마이크론 브릿지를 넣어 전지 내부의 변화에 유연하게 대응하고, 전체 라이프 사이클에 걸쳐 배터리 신뢰도를 높인다. 전지와 다기능성 탄성 중간층으로 구성된 통합 에너지 유닛은 구동 방향에 수직이며, 더욱 안정적인 하중 지지 구조를 구축하고, 이를 통해 배터리 팩의 충격과 진동 저항성을 향상시킨다.

시스템 구조면에서  정밀한 컴퓨팅과 AI 시뮬레이션 역량을 바탕으로 배터리의 완전한 라이프 사이클 적용 시나리오를 반영한 배터리 설계의 한계를 탐색한다. CATL은 독창적인 바닥 공유 설계를 통해 구조적 보호, 고압 연결 및 열 폭주를 위한 보호용 환기구를 스마트하게 배치함으로써 배터리 용량을 6% 늘렸다. 한편, CTP 3.0 배터리는 볼라드 시험(Bollard test) 등 국가 표준에서 요구하는 배터리 안전성 시험 기준을 만족한다.

혁신적인 수랭식 설계를 선택했다. 선구적인 대면적 전지 냉각 기술은 인접한 전지 사이에 액체 냉각 기능성 부품을 배치해 열전달 면적을 4배 늘리고, 열 제어 시간은 반으로 단축하며, 5분 만에 핫 스타트를, 10분 만에 고속 충전을 지원한다.

또한, 극단적인 상황에서 전지가 빠르게 냉각할 수 있도록 지원해 전지 간에 비정상적인 열전도를 효과적으로 방지한다. 그뿐만 아니라, 모든 화학 시스템에 대해 열 안정성과 열 안전성을 달성하고, 에너지 밀도가 더 높은 소재와 호환된다.

CATL은 소재부터 전지 및 시스템 구조까지 자사의 전체 연구개발 네트워크에 걸쳐 체계적인 공학적 사고방식을 적용한다. 전술한 기술 혁신을 기반으로 하는 CTP 3.0 배터리는 삼원계 배터리 시스템의 에너지 밀도를 255Wh/kg까지, LFP 배터리 시스템의 에너지 밀도를 160Wh/kg까지 높일 수 있다.

동일한 화학 시스템과 동일한 크기의 팩인 경우, 4680 배터리보다 13% 더 많은 전력을 제공할 수 있어 주행 거리, 고속 충전, 안전성, 수명, 효율성 및 저온 성능을 전반적으로 개선한다.

Qilin은 2023년부터 양산에 들어간 후 출시될 예정이다.