삼성전기, 전기차 BMS용 2000V MLCC 개발

[디지털데일리 고성현 기자] 삼성전기는 전기자동차 배터리 관리 시스템(BMS)용 2000V 적층세라믹커패시터(MLCC)를 개발했다고 17일 밝혔다.

전기차 배터리 관리 시스템은 배터리 전류, 전압, 온도 등을 관리하는 시스템으로 내연기관 자동차 엔진과 같은 역할을 한다. 전기차는 배터리 용량에 따라 주행거리가 결정되기 때문에 용량을 높이는 추세다. 높은 용량의 배터리를 빠르게 충전하기 위해서는 사용전압이 높아져야 한다.

현재 전기차는 주로 400V 배터리 관리 시스템을 사용하는데 최근 플러그인하이브리드차(PHEV), 순수전기차(BEV) 중심으로 800V 고전압 배터리 시스템이 적용되고 있다. 800V 고전압 배터리 시스템은 기존 400V 대비 충전시간 단축, 차체 경량화, 설계공간 확보에 이점이 있다. 삼성전기는 800V 고전압 전기차에서 안정적으로 작동할 수 있는 안전마진 2배 이상 2000V 고전압·고신뢰성 MLCC 탑재 비중 및 수요도 증가할 것으로 예상했다.

전기차용 고전압 MLCC는 일반 IT용 MLCC 사용전압 6.3V 대비 전압 사용환경이 300배이상 높기 때문에 고전압으로 인한 MLCC 내부 크랙, 전기적 방전 등의 문제로 신뢰성을 확보하기 어렵다. 고전압 MLCC는 가혹한 환경에서 내구성을 보증하고 전류를 공급하는 만큼 고난도, 고부가의 제품이다.

삼성전기는 이런 문제를 해결하기 위해 MLCC 내부에서 높은 전압을 안정적으로 분배할 수 있는 전압 분배 안전 설계를 적용했다. 아울러 독자적인 원자재 개발 기술력을 바탕으로 유전체 미립화를 통해 MLCC 제품 신뢰성을 확보했다. 삼성전기가 고전압 환경에서 안정적으로 작동하기 위해 개발한 제품은 2종으로, 2000V를 보증하는 3216 (3.2mm X 1.6mm)크기에 1nF(나노패럿-용량), 2.2nF이다.

삼성전기는 원자재를 독자 개발하고 내부전극의 구조를 변경해 높은 전압에서도 안정적으로 동작하는 MLCC를 개발했고, 자동차 전자부품 신뢰성 시험 규격인 AEC-Q200 인증을 취득했다.

고전압 MLCC 시장은 전기자동차 시장 확대와 고속충전 및 주행거리 증가를 위한 배터리시스템의 고전압화로 꾸준히 성장할 전망이다. 글로벌 시장조사기관 모더 인텔리전스(Mordor Intelligence)에 따르면 고전압 MLCC 시장 규모는 2024년 40억 달러에서 2029년까지 약 110억 달러로 연 평균 약 22% 성장할 것으로 예상된다.

최재열 삼성전기 컴포넌트사업부장(부사장)은 "2,000V 고전압 제품 개발을 통해 삼성전기의 자동차용 MLCC 기술력을 입증했다"며 "삼성전기는 앞으로 전기자동차 트렌드 및 시장 수요에 맞춘 적기 개발로 전장용 MLCC 시장점유율을 확대해 나가겠다"고 말했다.

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