올해 4680 배터리 대량양산 성공시 가격 경쟁력 주목

테슬라가 공개한 중대형 원통형배터리(4680 배터리)가 현재 양산을 앞두고 있는 가운데, 대량양산 성공 시 시장에 미치는 영향에 관심이 높다.

한국자동차연구원의 장대석 선임(연구전략본부)은 최근 산업동향 보고서(조용한 혁신, 테슬라 중대형 원통형배터리)에서 테슬라의 중대형 원통형배터리가 전기차 배터리의 생산성 및 원가 경쟁력을 유의미하게 개선할 가능성이 크다고 밝혔다. 4680 배터리는 새로운 화학적조성 외에도 전기차 배터리에 기술혁신의 여지가 존재함을 시사하며, 4680 출시 이후 전기차·배터리 업계의 이슈는 배터리 폼팩터나 생산원가에 보다 집중될 수 있기 때문이다.



테슬라는 전기차 시장 진출 초기부터 생산성이 뛰어난 원통형배터리 기술에 집중하였으며 원통형배터리를 적용하면서도 설계를
고도화하여 높은 상품성의 전기차 개발에 성공하였다.

테슬라는 기존에 사용하던 18650 배터리의 지름과 높이를 키운 21700 배터리를 2017년 모델3에 채택하며 단전지의 에너지 증가와 더불어 원통형배터리의 원가경쟁력을 강화했다. 원통형배터리 특유의 형상으로 인해 패키징 시 발생하는 불용공간(Dead space)의 단점을 보강하기 위해 공간 효율성을 높인 기술들을 개발했다.

특히 올해 테슬라는 2020년 9월에 공개한 4680 배터리의 양산을 앞두고 있다. 지난해말 실적발표에서 2022년 중 4680 배터리를 탑재한 모델Y 양산 개시를 선언하였다. 기존 배터리(21700)보다 큰 지름 46mm, 높이 80mm의 중대형 원통형배터리 컨셉이다. 현재 파나소닉과의 협력하에 4680 배터리의 양산성을 개선하기 위한 테스트 양산 중이다. 단전지 용량을 증가시키며 발생할 수 있는 단점들을 상쇄시키는 새로운 설계기술을 도입했으며 건식전극기술과 공정속도 개선을 통해서 생산속도를 높였다.

4680 배터리 이후 대비하는 업계

4680 배터리 출시 이후, 배터리 업계의 이슈는 화학적 조성보다는 폼팩터에 집중될 전망이라고 보고서는 밝혔다. 4680 배터리의 기획 의도가 폼팩터를 키움으로써 주행거리 증가 및 원가절감을 목표로 하는 만큼, LFP vs NCM과 같은 양극재 화학적 조성 등의 대결 구도와는 별개로 업계에 새로운 이슈를 제기한다는 것.

전기차의 가격 이슈가 상존하는 가운데, 테슬라는 지속 가능한 수익 창출에 집중하고 있다. 테슬라의 4680 배터리개발의 핵심 의도는 생산성 개선을 통한 배터리 원가절감 효과에 있으며 전기차의 핵심인 배터리 기술 내재화를 통해 시장 경쟁에서 주도권 유지를 희망하고 있다고 분석했다.

장대석 선임은 보고서에서 “조용한 혁신인 중대형 원통형배터리는 배터리? 완성차 업계의 게임체인저가 될 잠재력이 있다. 업계는 테슬라 4680 배터리 대량양산 이후를 대비할 것이며, 이는 향후 전기차 시장 판도를 좌우할 것”이라며, “전기차 메가트렌드가 지속되기 위해서는 원가의 40%에 해당하는 배터리가격 하락이 핵심 이슈이며, 현존 이차전지기술을 활용한 배터리설계의 개선 및 경제성 개선도 중요한 부분임을 인식해야 한다”고 주장했다.