Graeme Purdy, Ilika       일리카 그레임 퍼디 CEO  

영국의 전고체 배터리 선구자 Ilika의 그레임 퍼디 CEO와 함께 그들의 차량용 Goliath 배터리를 비롯한 포트폴리오의 현재 진행 상황을 살펴봤다. Ilika의 공정은 이미 LIB 기가팩토리에 사용되는 공정과 호환되며, Goliath A 샘플 개발을 제때 완료해 이 기술을 자동차 OEM 및 배터리 제조업체에 라이센스하길 바라고 있었다.  

글 | 한 상 민 기자_han@autoelectronics.co.kr
 
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Ilika에 대해 간단히 소개해 주세요. 회사의 시작, 주요 사명과 목표, 중요 이정표 등을 들려주세요.
Purdy        Ilika는 영국 남부 사우샘프턴에 본사를 둔 회사로, 약 70명의 직원을 보유하고 있습니다. 올해는 창립 20주년을 맞이한 해입니다. 우리는 다양한 시장을 대상으로 한 고체 배터리(SSB)의 선구자입니다. 저희의 Stereax는 Medtech와 사물인터넷(IoT)을 위한 밀리미터 크기의 SSB이며, Goliath는 전기차와 무선 소비자 전자제품을 위한 Wh 수준의 SSB 기술입니다. 우리의 비즈니스 모델은 우리가 창출한 지적재산권을 제조업체 및 OEM에게 라이선스하는 것입니다.


전고체 배터리 분야에서 20년의 역사는 길다고 할 수 있을 것 같아요, 아닌가요? 
Purdy        우리는 항상 고체 배터리(SSB)를 개발해 온 것은 아닙니다. 초기에는 계약 R&D(연구개발) 회사로 시작했습니다. 우리는 수천 개의 새로운 물질을 매우 빠르게 생산할 수 있는 고처리 과정과 이 화학 조성들을 빠르게 특성화할 수 있는 조합 기술을 개발했습니다. 간단히 말해, 우리는 Asahi Kasei, Shell, Applied Materials, Toyota, Murata와 같은 블루칩 회사들을 위한 재료 연구개발을 가속화했습니다. 그래서 SSB 분야에서 쌓은 전문 지식을 바탕으로 2014년에 Stereax 소형 SSB 개발을 시작하며 사업 방향을 전환하기로 했습니다. 2018년에는 Goliath 프로그램의 시작과 함께 사명을 바꾸고 완전히 SSB 개발에 초점을 맞추게 된 것입니다. 








Goliath 전고체 배터리 기술에 대해 소개해 주실 수 있나요? 
Purdy        Goliath 프로그램의 목표는 혁신적인 고체 배터리(SSB) 기술을 설계해 배터리 팩 설계자들이 차량의 배터리 무게를 줄이면서도 높은 성능을 유지할 수 있도록 돕는 것입니다. 이를 통해 긴 주행 거리, 빠른 충전, 높은 출력의 안전한 새로운 전기차를 가능하게 하는 것이 목표입니다. 이를 달성하기 위해 우리는 현재 NMC 리튬이온 배터리(LIB)와 유사한 성능을  제공하고 LFP 셀의 안전성 기준에 부합하는 재료와 셀 구조를 선택했습니다.


그런데, Ilika의 기술은 파우치형이며 액체 전해질 공정을 포함하고 있는데, 이는 반고체 배터리처럼 느껴질 수 있습니다. 그런 건가요?          
Purdy        전고체(Solid State Battery)란 용어는 100% 고체(예: Ilika의 Stereax 기술)에서부터 여전히 상당한 양의 액체 전해질을 포함하는 기술에 이르기까지 다양한 기술을 설명하는 데 사용되고 있습니다. 이 제품들에 포함된 액체의 양과 상관없이 중요한 것은 그 이점입니다. SSB 기술은 기존의 리튬이온 화학 기술에 비해 빠른 충전, 높은 에너지 밀도, 그리고 향상된 안전성을 제공해야만 채택될 것입니다. 이 점에서 Ilika의 기술은 액체가 아닙니다. 파우치를 가위로 잘라도 액체가 흘러나오지 않습니다.


QuantumScape, Solid Power, QingTao, PLG와 같은 여러 전고체 배터리 회사들이 전 세계에 있습니다. Ilika의 기술 혁신, 차별점 및 강점에 대해 설명한다면요?     
Purdy        SSB 개발자들은 일반적으로 선택한 화학 성분에 따라 다릅니다. 서로 다른 재료 선택은 에너지, 출력, 사이클 수명, 안전성, 비용 등에서 다양한 성능 조합을 가져옵니다. 우리는 Si 기반 음극, 불연성 산화물 기반 고체 전해질 복합체, 고 니켈 함량의 NMC 양극을 선택했습니다. 이 독특한 선택의 동기는 안전성을 최적화하면서 현재 리튬이온 배터리(LIB)와 일치하는 배터리 사이클 데이터를 달성하는 것입니다.


전고체 배터리 기술과 관련된 주요 기술적 및 상업적 도전 과제는 무엇인가요? 
Purdy        전고체 배터리 개발의 명백한 기술적 도전은 리튬이온 배터리의 전도성이 높은 액체 전해질을 비액체지만 동등하게 전도성이 있는 재료로 대체하는 것입니다. 이를 통해 좋은 전력 성능을 유지해야 합니다. 여기서 해결책은 전해질의 조성 및 셀 구조에 있습니다. 상업적으로는 고체 배터리 제조 장비와 공정이 현재 리튬이온 배터리 생산에 사용되는 것과 가능한 한 유사해야 한다는 과제가 있습니다. 그렇지 않으면 채택에 비용이 많이 들고 지연될 수 있습니다. Ilika의 공정은 이미 LIB 기가팩토리에 사용되는 공정과 호환되고 있으며, 호환되지 않는 몇 가지에 대해서는 필요한 장비를 개발하고 있습니다.






Goliath 배터리 기술의 상용화 진행 현황은 어떠한가요? 고체 배터리 기술 상용화를 위한 시장 진입 전략은 무엇인가요?    
Purdy        저희는 2025년 말까지 최소한의 기능 제품(MVP) 개발을 완료하는 것을 목표로 하고 있으며, OEM과 함께 평가를 위해 중간 셀을 공유하고 있습니다. 우리의 자산 경량 비즈니스 모델은 생산 의도가 있는 장비에서 A 샘플을 대량 생산하는 것을 보여줍니다[파일럿 라인 및 영국 배터리 산업화 센터(UKBIC)와 같은 대량 제조 시연자와 협력]. 이후 이 기술을 제조를 담당할 회사에 라이선스하는 방식입니다. 리튬이온 배터리와 전고체 배터리 간의 가격 평준화에 대한 실질적인 장벽은 없지만, 고체 배터리는 초기에는 낮은 볼륨으로, 상업화가 덜 진행된 시설에서 제조될 것입니다. 따라서 SSB는 초기에는 독특한 성능을 위한 프리미엄 제품을 감당할 수 있는 자동차 시장에 매력적일 것이라고 생각합니다. 




현재의 파트너십과 협력이 Ilika의 기술 개발 및 상용화에 미치는 영향은 무엇인가요? 주요 파트너십과 그 중요성에 대해 설명해 주세요. 
Purdy        Ilika는 현재 2개의 영국 정부 지원 프로젝트에서 협력하고 있습니다. 프로젝트 HISTORY는 프리-A 프로토타입 샘플 개발을 완료하는 것을 목표로 하고 있으며, BMW 그룹과 WAE Technologies가 프로젝트의 운영위원회에 참여하고 있습니다. 우리는 영국의 선도적인 배터리 소재 제조업체 중 하나인 Nexeon과 파트너십을 맺고 있습니다. 이 컨소시엄에는 지속가능한 제조회사인 HSSMI, 영국의 4개 주요 대학(세인트 앤드류스 대학교, 런던 대학교, 옥스퍼드 대학교, 임페리얼 칼리지)의 전문가, 그리고 CPI라는 기술혁신 촉진기관이 포함돼 있어, 프로젝트 종료 시 자동차 산업이 정의한 SSB를 모델링하고 특성화하며 제공하는 역할을 하고 있습니다. 

프로젝트 SiSTEM은 우리의 두 번째 협력 프로젝트입니다. SiSTEM에서는 파트너인 MPac이 Ilika의 A 샘플 SSB 파우치 셀을 자동차 OEM 및 티어 1에 제공할 수 있는 1.5 MWh SSB 조립라인을 개발하고 있습니다. 또한, UKBIC는 Ilika의 SSB 전극을 GWh 규모로 시연하기 위해 물리적 시험을 수행할 예정입니다.







Stereax의 현재 상황은 어떤가요? 이 분야에서의 잠재력과 진행 상황은요? 
Purdy        Stereax는 Goliath보다 몇 년 앞서 있습니다. 현재 우리는 미국의 의료 기기 개발 및 제조업체인 Cirtec Medical에 기술을 라이센스했습니다. Medtech 분야에서는 임플란트 의료 기기 디자이너들이 기기를 더 효율적으로 치료할 장기 근처에 배치할 수 있도록 기기를 소형화하는 경향이 있습니다. 이의 응용 분야에는 신경 자극(신경에 임플란트), 스마트 정형외과(의수 관절 내), 심장 감지(동맥을 통한 임플란트), 혈당 모니터링(피하), 그리고 외부에서의 스마트 치과 교정기 및 스마트 콘택트렌즈가 포함됩니다. 이런 모든 것이 Stereax의 소형 덕분에 가능해졌습니다. Cirtec는 현재 이 기술을 미국의 자사 시설로 이전하는 작업을 마무리하고 있으며, 첫 번째 프로토타입은 2025년 말에 제공될 예정입니다.


향후 몇 년간의 주요 목표와 전략, 그리고 투자 유치에 대한 계획은 무엇인가요? 
Purdy        Ilika의 주요 목표는 Goliath A 샘플 개발을 제때 완료하고 기술을 자동차 OEM 및 배터리 제조업체에 라이센스하는 것입니다. Stereax와 Goliath 프로그램 모두 궁극적으로 라이센스가 완료되면, Ilika는 기술 개발자로 남아 계속해서 제품 로드맵을 따라 점점 개선된 신제품 세대를 출시할 것입니다.


한국과의 관계가 있나요? 기대하는 바는 무엇인가요? 
Purdy        한국은 Ilika가 Stereax와 Goliath 제품으로 목표로 하는 기술 분야에서 혁신과 제조의 우수성으로 세계적인 명성을 가지고 있습니다. 우리는 과거에 한국 기업들과 협력한 경험이 있으며, 앞으로 더 많은 파트너십을 기대하고 있습니다.