그리퍼가 없으면, 전기 이동성도 없다

최근 몇 년간 배터리 산업 분야는 크게 성장했습니다. 그러나 성장률은 지역과 측정 기준에 따라 상당한 차이를 보입니다. 독일과 같은 개별 시장은 지난 5년 동안 폭발적인 성장을 기록했으며, 전 세계 용량도 크게 증가했습니다. 동시에, 주로 프로젝트 지연, 취소, 그리고 유럽과 북미 지역의 시장 통합 심화 등으로 인해 최근 신규 셀 제조 시설의 설계 속도가 둔화되었습니다.

이러한 단기적인 차질에도 불구하고, 장기적인 전망은 여전히 긍정적이다. 주로 전기 이동 수단, 고정형 에너지 저장 장치 및 산업 애플리케이션을 중심으로 향후 몇 년간 배터리 수요는 지속적으로 증가할 것으로 예상됩니다. 2030년까지 전 세계 신차 등록 대수 중 배터리 전기차(BEV)의 비중은 약 30% 이상으로 상승할 것으로 예상되며, 일부 지역에서는 이보다 훨씬 더 높은 수치를 기록할 것으로 보입니다. 성장은 여전히 견조하지만, 현재 많은 전망은 이전 예측보다 다소 완만한 속도를 나타내고 있습니다. 한편, 내연기관에 대한 수요는 가장 낙관적인 시나리오에서 예상했던 것보다 더 느린 속도이긴 하지만 계속 감소하고 있습니다.

특히 중국 시장의 성장세가 매우 빠릅니다. 2025년까지 중국 내 신차 등록 대수 중 순수 전기차(BEV)의 비중은 이미 유럽보다 훨씬 높은 수준에 이르렀습니다. 중국 제조사들은 오랫동안 해외 시장을 목표로 삼아 수출 규모를 대폭 확대해 온 반면, 많은 유럽 프로젝트들은 아직 본격 가동에 시간이 더 필요한 상황입니다.

배터리는 자동차 산업의 미래를 좌우할 것입니다. 배터리는 전기차의 주행 거리, 충전 시간, 비용을 결정짓습니다. 동시에 배터리는 국가 경제 전체에 있어 전략적 영향력을 행사하는 요소로 부상하고 있습니다. 배터리를 생산하는 기업들은 산업적 부가가치 창출, 기술적 전문성, 그리고 일자리 보증을 보장합니다. 따라서 유럽은 압박을 받고 있습니다. 유럽이 글로벌 경쟁에서 입지를 굳히려면 자체 생산 용량을 설계해야 합니다.

글라텐에 위치한 슈말츠(Schmalz)의 배터리 부문 국제 산업 부문 및 주요 고객 담당 매니저인 패트릭 슈나이더는 “배터리는 핵심 기술입니다.”라고 말합니다. “모델에 따라 배터리는 차량 비용에서 상당한 비중을 차지합니다. 따라서 유럽 산업계에게 있어 이는 단순히 개별 공장의 문제를 넘어서는 훨씬 더 큰 의미를 지닙니다. 이는 회복탄력성, 전원 공급 안정성, 그리고 모빌리티 전환을 주도적으로 이끌어갈 수 있는 역량과 직결된 문제입니다.” 동시에 배터리는 유럽연합(EU)의 기후 목표 달성에도 핵심적인 역할을 합니다. 전기차가 널리 보급되지 않는다면, 교통 분야의 탈탄소화를 달성하는 것은 거의 불가능할 것입니다.

그러나 고성능 배터리를 개발하기 위해서는 고정밀 제조 공정이 필수적입니다. 바로 이 부분에서 슈말츠(Schmalz)가 그 역할을 수행합니다. 진공 기술 전문 기업인 슈말츠는 배터리 생산을 셀 제조부터 모듈 조립, 완제품 팩에 이르기까지의 전 과정에 걸친 가치 사슬로 간주합니다. 각 단계마다 최고의 정밀도, 높은 수준의 안전성, 그리고 효율적인 자동화가 요구 사항으로 제시됩니다.

셀 제조는 특히 까다로운 과정입니다. “스태킹(stacking)”이라고 알려진 공정에서 양극, 세퍼레이터, 음극을 서로 정확히 겹쳐 배치합니다. 전극은 압력 자국이나 손상에 민감하기 때문에 아주 미세한 오류라도 나중에 배터리의 출력을 저하시킬 수 있습니다. 슈말츠(Schmalz)의 특수 영역 그리퍼와 진공패드 그리퍼는 자국 남음을 최소화하면서 부품을 정밀하게 이동시킵니다.

또 다른 위험 요소는 종종 세부 사항에 숨어 있는데, 바로 메탈 오염입니다. 구리, 니켈, 아연 등의 미세 입자는 배터리 셀의 품질을 저하시킬 수 있습니다. 이에 슈말츠(Schmalz)는 SCPSb, SCPSc, SCPSi-BY 이젝터 시리즈에서 바로 이러한 메탈의 함유량을 기술적으로 가능한 최소 수준으로 줄였습니다. 이를 통해 민감한 생산 환경에서 불량률을 낮추고 공정 신뢰성을 높일 수 있습니다.

슈말츠는 모듈 및 팩 조립을 위해 견고하고 실용적인 시스템도 활용하고 있습니다. 직경 46밀리미터의 원형 셀의 경우, 많은 제조업체들이 쌍안정 자석 그리퍼 SGM-SV-BY를 사용하고 있습니다. 이 기술은 안정적으로 작동하며 까다로운 조건에서도 그 성능을 입증했습니다. 또한, 배터리 모듈 그리퍼는 플러그 앤 플레이 방식의 시스템 솔루션으로, 완성된 모듈을 이동시켜 배터리 케이스 상단에서 삽입합니다. 이를 통해 특히 높은 포장 밀도를 실현할 수 있으며, 결과적으로 전기차의 주행 거리를 잠재적으로 늘릴 수 있습니다.

이곳에서는 안전이 최우선입니다. 패트릭 슈나이더는 “배터리 문제에는 어떠한 타협도 있을 수 없다”고 강조합니다. 오류는 생산 공정을 위태롭게 할 뿐만 아니라 사람과 장비의 안전까지 위협합니다. 그렇기 때문에 슈말츠는 이중화된 진공 공급 시스템을 사용하고, 고장 발생 시 최대 수준의 보호 기능을 제공하는 중요 하중용 시스템을 개발하고 있습니다.

바로 여기에 유럽의 기회가 있습니다. 현재 아시아, 특히 중국이 배터리 생산을 주도하고 있습니다. 그러나 유럽 기업들은 지능형 자동화, 지속가능성, 자원 효율적 제조 분야에서 가진 강점을 활용할 수 있습니다. 효율적으로 생산된 배터리 하나하나가 유럽의 산업 경쟁력을 강화하고, 모빌리티 전환을 한 걸음 더 앞당깁니다.