▲그림 출처 : 한국자동차연구원



파나소닉 협력, 테스트 양산 진행
주행거리·생산원가 최적화 설계
 

테슬라가 전기차 생산원가의 40%에 이르는 배터리 기술 내재화를 통해 기술 최적화 및 원가 통제력 유지에 나선다.

한국자동차연구원은 4일 발표한 산업동향 Vol.89에서 테슬라가 원통형배터리 대량 양산에 성공할 경우 전기차 배터리의 생산성 및 원가 경쟁력을 유의미하게 개선 가능하다고 밝혔다.

2020년 배터리 데이에서 테슬라가 공개한 중대형 원통형배터리(4680 배터리)는 2022년 양산을 앞두고 있다.

테슬라는 2022년 중 4,680(지름 46mm, 높이 80mm) 배터리를 탑재한 모델Y 양산 개시를 발표했으며, 파나소닉과 협력해 테스트 양산을 진행하고 있다.

4680 배터리는 주행거리와 원가절감을 고려한 설계이며, 배터리 크기가 커짐에 따라 발생할 수 있는 충전시간 증가를 Tabless 설계를 통해 전기저항 감소로 상쇄시켰다.

원통형 배터리를 사용하는 완성차 기업은 테슬라가 유일하다.

테슬라는 2008년 로드스터 모델에 처음으로 18650 규격 원통형 배터리를 탑재한 뒤 2017년 모델3에 21700 배터리를 적용하며 원가경쟁력을 강화했다.

원통형 형태의 배터리는 생산공정이 안정적이며 대량생산이 용이하고, 원가경쟁력에 우위에 있다.

다만 팩단위로 패키징 시 원통형 형상에 따른 불용공간이 존재한다는 단점이 있다.

테슬라는 이 단점을 보강하기 위해 모듈을 생략하고 셀을 바로 팩에 조립하는 기술인 Cell to Pack 등 공간 효율성을 높이는 기술을 개발 및 도입 예정이다.

한국자동차연구원은 중대형 원통형 배터리의 대량양산이 전기차 시장을 뒤흔들 것이라 전망했다.

완성차 기업은 원가절감에 강점이 있는 원통형 배터리를 탑재한 전기차와의 가격 경쟁에서 난항을 겪을 가능성이 있다.

또 중대형 각형과 파우치형을 만드는 배터리 기업들은 원통형 배터리를 개발할 것인지, 고속공정에 집중할 것인지 선택해야 하는 상황에 놓일 수 있다.

매년 하락하던 배터리 가격은 코로나19 이후 발생한 공급망 교란과 러시아, 우크라이나 전쟁으로 인한 니켈 가격 상승 등으로 인해 하락 속도 둔화되어 2022년에 배터리 가격이 전년 대비 낮아지지는 않을 것으로 보인다.