전기차 배터리 종류 비교! NCM, LFP, 전고체 배터리 차이점은?

전기차 배터리는 성능, 수명, 안전성, 충전 속도 등에 따라 다양한 종류가 있습니다. 

 

현재 가장 널리 사용되는 배터리부터 차세대 기술로 주목받는 배터리까지 상세히 알아보겠습니다.

 

1. 리튬이온 배터리 (Lithium-ion Battery, Li-ion)

가장 널리 사용되는 전기차 배터리

 

✅ 특징

- 에너지 밀도가 높아 주행거리가 길다.
- 충·방전 효율이 높고, 메모리 효과가 적다.
- 발열과 화재 위험이 있지만, 최신 기술로 안전성이 개선됨.
- 대부분의 전기차 브랜드(테슬라, 현대, 기아 등)에서 사용.

 

✅ 주요 종류

리튬이온 배터리는 양극재 조성에 따라 나뉩니다.

🔹 NCM (니켈-코발트-망간) 배터리
- 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn) 조합.
- 높은 에너지 밀도로 장거리 주행에 적합.
- 테슬라, 현대차, 폭스바겐 등에서 주로 사용.

🔹 NCA (니켈-코발트-알루미늄) 배터리
- 니켈(Ni), 코발트(Co), 알루미늄(Al) 조합.
- NCM보다 에너지 밀도가 높지만, 열 관리가 필요함.
- 주로 테슬라에서 사용.

🔹 LFP (리튬인산철) 배터리
- 리튬(Li), 철(Fe), 인산(PO4) 조합.
- 안전성이 높고 수명이 길지만, 에너지 밀도는 낮음.
- 테슬라, BYD 등의 전기차에 적용됨.

 

 

2. 리튬폴리머 배터리 (Lithium Polymer, Li-Po)

소형 전기차, 드론, 스마트폰 등에 사용

✅ 특징
- 무게가 가볍고 다양한 모양으로 제작 가능.
- 내부에 액체가 아닌 젤 형태 전해질을 사용해 폭발 위험이 낮음.
- 에너지 밀도가 낮아 전기차보다는 모바일 기기에 주로 사용됨.

 

 

3. 전고체 배터리 (Solid-state Battery, SSB)

차세대 전기차 배터리 기술

- 전해질을 액체가 아닌 고체 형태로 사용.
- 화재 위험이 적고, 충전 속도가 빠르며 수명이 김.
- 에너지 밀도가 높아 한 번 충전으로 더 멀리 주행 가능.
- 현재 연구·개발 중이며, 2027년 이후 본격적인 상용화 예상 (도요타, 폭스바겐, 삼성SDI 등 개발 중)

 

 

4. 나트륨이온 배터리 (Sodium-ion Battery, Na-ion)

리튬 대체 기술로 주목받는 배터리

✅ 특징
- 리튬보다 저렴한 나트륨(Na)을 사용해 원자재 비용 절감.
- 에너지 밀도는 낮지만, 추운 날씨에서도 성능이 안정적.
- 현재 CATL(중국)이 개발 중이며, 보급형 전기차 및 ESS(에너지 저장 시스템)에 적용될 가능성이 높음.

 

 

5. 연료전지 (Fuel Cell, 수소전기차용 배터리)

배터리가 아닌 수소를 연료로 사용

✅ 특징
- 전기를 배터리에 저장하는 대신, 수소와 산소의 화학반응으로 전기를 생산.
- 충전 시간이 짧고, 주행거리가 길지만, 수소 충전소 인프라 부족이 단점.
- 현대 넥쏘(NEXO), 도요타 미라이(Mirai) 등에 적용됨.

 

 

6. 전기차 배터리 비교

배터리 유형	장점	단점	적용 사례
NCM	높은 에너지 밀도, 장거리 주행 가능	원자재 비용이 비쌈	테슬라, 현대, 기아
NCA	에너지 밀도 최상급	안전성 낮음, 열 관리 필요	테슬라
LFP	저렴하고 안전, 수명 김	에너지 밀도가 낮음	테슬라, BYD
전고체	차세대 배터리, 안전성 높음, 충전 속도 빠름	상용화 전, 가격이 높음	도요타, 폭스바겐(개발 중)
나트륨이온	저렴하고 자원 확보 쉬움	에너지 밀도 낮음	CATL(개발 중)
수소연료전지	충전 시간 짧음, 긴 주행거리	충전소 부족, 인프라 문제	현대 넥쏘, 도요타 미라이