바나듐 배터리란?

바나듐이란

 

1801년 스페인의 화학자 안드레스 델리오가 발견하였으나 공식적인 인정을 받지 못하고 1930년대 스웨덴의 화학자 닐스 세프스트륌은 크롬이나 우라늄과 비슷한 성질을 가지고 있는 원소를 발견하는데 바나듐 화합물의 아름다운 색깔을 보고 스칸디나비아의 미의 여신 바나디스를 떠올려 바나듐이라고 명명하였는데 이것이 이전 델리오가 발견한 것과 같은 원소로 확인되면서 델리오가 최초 발견자의 영예를 되찾게 되었다고 한다.

 

우리같은 사람이 보면 그냥 돌같은데...

 

 

바나듐의 특징은 강철에 소량만 첨가해도 강철의 강도를 높여준다. 그래서 철강 산업 전반에 다양하게 사용되어 왔으며 4차 산업시대에 와서는 에너지 분야 신소재의 원천광물로 떠오르고 있다.

 

 

또한 미네랄 성분으로써 콜레스테롤의 생산을 조절하고 동맥경화를 예방하여 당뇨병 치료 등에 효과가 있다고 한다. 

 

멍게가 바나듐이 풍부하다고 함.

 

 

사용 분야중에서는 자동차 부품 가스터빈 방위산업 분야에서 활발하게 사용된다고 하는데 최근 부각되는 이유는 리튬에 비해 안전한 2차전지를 만들수 있다는 점이 리튬 이온을 대체할 요소로 보고 있는 듯 하다.

 

 

위 사진과 같이 자연에서 바나듐은 순수한 형태로 발견되지 않고 광물들과 뒤섞인채로 발견되는데 남아프리카 공화국, 중국 북서부, 러시아 동부 등에서 많이 생산된다.

 

진짜 중국 러시아는 자원하면 거론 안되는 경우가 잘 없는 듯.

 

 

그리고 석유나 석탄 오일샌드등 다양한 화석 연료에도 포함되어 있는데 이들이 연소하면서 나오는 미량의 바나듐을 자동차나 보일러 내부에 부식을 일으킬수도 있다고 한다. 이런 방식으로 매년 11만톤의 바나듐이 대기중으로 방출된다고 추정하는데, 태양등의 항성에도 바나듐이 포함되어 있는 것으로 밝혀졌다.

 

그럼 SF 영화처럼 지구상에 광물 자원이 고갈되면 진짜 달이나 다른 행성가서 광물 캐고 오는 것도 기대할 수 있으려나?

 

 

2019년 1월에는 국내에도 12조원 상당의 바나듐이 묻혀있다는 조사결과가 나왔는데 대전시와 충북 보은군 충북 괴산군 일대에 상당량의 바나듐이 매장되 있는 것으로 나타났다.

 

향후 바나듐 배터리가 대세가 된다면 이쪽 부동산을 보유한 기업들이 부각될 가능성도 있을 법하다.

 

 

리튬바나듐산화물로 만든 약극은 리튬코발트산화물 음극과 함께 고출력의 리튬전지를 만드는데 사용되지만 바나듐배터리에는 바나듐 전해액을 주성분으로 만들기 때문에 다른 듯 싶다.

 

 

앞서 말한대로 바나듐 배터리는 양극과 음극이 액체 바나듐으로 된 전해액을 이용하는 배터리로써 중국과 미국 일본을 중심으로 태양광과 같은 신재생 에너지 사업의 에너지 저장장치에 바나듐 레독스 흐름 배터리가 상용화 되는 추세라고 한다.

 

 

바나듐 배터리의 장점과 단점을 모두 고려하여 내린 결론인데,

 

장점	단점
리튬이온 전지가 열과 충격에 취약한데 반해 바나듐 배터리의 경우 극강의 안정성을 자랑함.	리튬이온배터리에 비해 큰 부피로 인해 많은 공간을 차지함.

 

 

 

이외에도 장점으로는 20년이상의 수명과 대규모 제조에 용이하다는 점이 있다.

 

 

따라서 고정된 곳에서 대용량 전기를 저장하는 ESS에서는 효율이 높고 안전하며 오래 쓸 수 있는 친환경 배터리의 수요가 생겨났고 이를 충족시켜준 것이 바로 바나듐 배터리 인 것이다.

 

실제 바나듐 배터리의 모습. 작은 컨테이너 사이즈로 보임.

바나듐 배터리의 경우 바나듐 레독스 흐름 배터리와 바나듐 이온 배터리 두종류가 있는데 이중 바나듐 이온 배터리는 국내기업인 스탠다드에너지가 개발했다고 한다. 바나듐레독스흐름전지의 장점과 리튬이온배터리의 장점을 살려서 만든 배터리인데 여전히 부치가 크기 때문에 한계점은 명확하다고 한다. 스탠다드에너지의 경우 소프트뱅크벤처스의 투자를 받았는데 스탠다드에너지에 대해 궁금증이 남아 있는 분들은 아래 링크를 보시면 좋을 듯.

 

https://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2021072018311874404

 

 

국내에서는 에이치투와 스탠다드에너지, 코리드에너지 등의 중소기업을 중심으로 바나듐 배터리 투자에 나서고 있으며 현대중공업과 두산중공업도 연구를 진행중이라고 한다. 중국과 미국 일본과 같이 신재생 에너지에 투자를 하고 있는 나라도 바나듐 배터리 산업 육성에 나서고 있다는 점이 키포인트.

 

 

전반적인 전망은 ESS에서는 성장세가 예상되는 분야라고 할 수 있겠으나 소형가전이나 자동차에는 부피 문제로 사용이 어려울 것으로 보고 있으며 유럽에서는 바나듐을 독성물질로 규정하여 강한 규제를 적용하고 있기 때문에 오히려 환경오염에 대한 논란을 야기하는 물건이라고 한다.

 

 

 

관련주

 

관련주로는 대체로 유니온(+유니온머티리얼)이 자주 거론되고 있으며 EG, 롯데케미칼, KC코트렐, OCI 정도가 있다고 한다.

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