세계 최초 바나듐이온배터리 개발

▣▣,세계 최초 바나듐이온배터리 개발

배터리 기술은 현대 에너지 산업의 핵심 요소로 자리 잡고 있습니다. 그러나 기존 리튬이온배터리는 화재 위험성과 한정된 수명이라는 한계를 지닙니다. 이러한 문제를 해결할 획기적인 기술이 등장했는데, 국내 기업 스탠다드에너지가 세계 최초로 개발한 바나듐이온배터리(Vanadium Ion Battery, VIB)가 그것입니다.

 

◈,바나듐이온배터리란?

바나듐이온배터리는 물을 전해질로 사용하기 때문에 화재 위험이 거의 없고, 10만 회 이상의 충·방전 실험에서도 성능을 유지하며, 기존 배터리 대비 고출력, 긴 수명, 높은 에너지 효율을 자랑합니다. VIB의 원형은 바나듐레독스흐름전지(VRFB)이지만, 스탠다드에너지는 이를 완전히 새로운 방식으로 개선했습니다. 기존 VRFB는 전해액 저장 탱크와 펌프가 필요했지만, VIB는 미세유동(Microfluidics) 기술을 적용해 펌프 없이도 작동 가능하도록 설계됐습니다. 이로 인해 소형화가 가능하고, ESS(에너지 저장 장치) 시장에 최적화된 제품으로 발전했습니다. VIB의 주요 특징으로는 화재 위험이 없고, 물을 전해질로 사용하기 때문에 불이 나지 않습니다. 또한, 드릴로 배터리를 관통해도 화재가 발생하지 않는다. 고효율·고출력으로 기존 VRFB의 에너지 효율(80%) 대비, VIB는 90% 이상을 기록했습니다. 리튬이온배터리 대비 출력이 4배 우수하여, 동일한 전력을 생산하는 데 필요한 배터리 용량이 적습니다. 실험 결과, 14만 번 이상 충·방전해도 90% 이상의 성능 유지하는 긴수명을 자랑합니다. 하루 2회 충·방전 시 이론적으로 200년 사용 가능하고, 친환경적 소재 사용하며, 희토류 없이 바나듐을 활용해 원자재 조달이 용이합니다. 또한, 중국의 광물 공급 제한에도 영향을 받지 않습니다. 기존 VRFB 대비 부피가 작아 가정용 ESS로 적합합니다. ‘에너지 타일’ 형태로 개발돼 건축물과의 조화도 가능합니다.

 

◈,스탠다드에너지, 배터리 시장의 게임체인저

스탠다드에너지는 2013년 KAIST 연구 조교수였던 김부기 대표가 설립한 기업으로, VIB를 세계 최초로 개발한 배터리 기술 혁신 기업입니다. 창업 초기에는 VRFB 개발을 진행했으나, 에너지 효율과 소형화의 한계를 극복하기 위해 VIB 개발로 방향을 전환했습니다. 스탠다드에너지는 현재 약 250개의 핵심 특허를 보유하고 있으며, 2025년 3월까지 양산 라인을 구축하고 6월부터 본격적인 생산을 시작할 계획입니다. 이를 통해 국내뿐만 아니라 해외(일본 등) 12개 현장에 VIB ESS를 공급할 예정입니다. CES 2025에서 ‘에너지 타일’로 혁신상을 수상한 것도 스탠다드에너지의 기술력을 보여주는 사례인데, ‘에너지 타일’은 ESS를 타일 형태로 설계해 가정이나 건축물에 쉽게 적용할 수 있도록 한 제품입니다.

 

◈,VIB와 리튬이온배터리의 차이점

스탠다드에너지는 VIB가 리튬이온배터리를 대체하는 것이 아니라 보완하는 기술이라고 설명합니다. 리튬이온배터리는 장기간 전력 저장에 적합하고, 바나듐이온배터리(VIB)는 순간적인 고출력이 필요한 환경(건설 현장, 데이터센터, 전기차 충전소 등)에 최적화되어 있습니다. 즉, ESS 시장에서 리튬이온배터리와 VIB가 서로 보완적인 역할을 하게 될 것으로 전망됩니다.

 

◈,VIB의 시장 전망과 계획

스탠다드에너지는 현재 파일럿 라인을 통해 일부 고객사에 VIB를 공급 중이며, 올해부터 본격적인 양산에 돌입합니다. 이를 위해 ‘브이라인(V-Line)’이라는 완전 자동화 생산 라인을 구축하고 있으며, 생산량을 9배 이상 확대할 계획입니다. 또한, 기업 투자를 유치해 글로벌 시장 확장을 모색하고 있으며, 롯데케미칼이 이미 650억 원을 투자해 지분 15%를 보유하고 있습니다.

 

◈,결론적으로 바나듐이온배터리는 ESS 시장의 새로운 패러다임으로 등극

스탠다드에너지가 개발한 바나듐이온배터리(VIB)는 기존 리튬이온배터리의 한계를 보완할 수 있는 혁신적인 기술입니다. 화재 위험 없고, 긴 수명과 높은 효율을 지니고, 고출력으로 ESS에 최적화되어 있습니다. 또한, 친환경적이고 희토류 의존도 낮습니다.

특히, 건설 현장, 데이터센터, 가정용 ESS 등에서 높은 활용 가능성을 보이며, ESS 시장의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다. 앞으로 스탠다드에너지가 VIB를 통해 글로벌 에너지 시장을 선도할 수 있을지 귀추가 주목되고 있습니다.