테슬라 "자체 배터리셀은 기존용량 5배…1년내 파일럿 생산"

"에너지 용량 5배, 출력 6배, 주행가능거리 16% 늘어날 것"

일론 머스크 테슬라 CEO(오른쪽)와 드루 바글리노 테슬라 파워트레인·에너지엔지니어링 수석부사장(왼쪽)이 22일(현지시간) 미국 캘리포니아주 프리몬트에 위치한 테슬라 공장 주차장에서 주주총회 및 배터리데이를 주재하고 있다./사진=테슬라 유튜브 화면캡처

미국 전기차 업체 테슬라가 '배터리데이'에서 전기차용 리튬이온배터리를 직접 제조, 생산하겠다고 밝혀 시장의 관심이 쏠린다. 기존 파나소닉, LG화학, CATL 등 외부업체로부터 배터리 조달을 늘리면서 자체 배터리 제조능력을 키우겠다고 밝힌 것.

22일(현지시간) CNBC에 따르면 테슬라는 이날 캘리포니아주 프리몬트 본사 주차장에서 진행된 배터리데이 행사에서 프리몬트 공장내 파일럿 생산라인에서 배터리셀 자체 생산공정을 시작했다는 점을 확인했다.

이날 공개된 테슬라의 새로운 원통형 배터리 이름은 '4680'이다.

일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)와 함께 배터리데이 무대에 오른 드루 바글리노 테슬라 파워트레인·에너지엔지니어링 수석부사장은 앞으로 나올 테슬라 자체 배터리가 '지붕널 모양 나선형(shingled spiral)'에 '커다랗고 탭이 없는 셀'(large tabless cell) 형태일 것이라고 밝혔다.

바글리노 수석부사장은 "신형 자체 배터리의 배터리셀은 테슬라가 기존 파나소닉 등 외부업체에서 구매해왔던 배터리셀보다 더 크고, 전기차 장착에 적합하도록 열 효율(thermal benefit)이 좋을 것"이라고 강조했다.

기존 배터리에 비해 에너지 용량은 5배, 출력은 6배, 주행가능거리는 16% 늘어난다. 14%의 비용 절감도 동반된다.

그는 이어 "배터리는 물론 테슬라에서 진행중인 전기차 제조 및 디자인 변경작업으로 인해 테슬라 전체 차량 라인업이 54% 개선될 것으로 기대한다"고 덧붙였다.

22일(현지시간) 배터리데이에서 공개된 테슬라 자체 배터리 이미지/사진=테슬라 유튜브 화면캡처

아직 기술 장벽이 높지만, 전고체 배터리(all-solid battery) 방식도 도입된다. 테슬라가 지난해 인수한 전고체 배터리 기술 전문 업체 '맥스웰'의 '드라이코팅' 기술 관련이다. 머스크 CEO는 "기존 방식은 땅을 파고 메꾼 뒤 다시 파는 것과 같이 비효율적"이라며 "'드라이코팅' 기술로 생산에 드는 에너지를 10%로 줄이고 이를 통해 생산성을 7배 높이겠다"고 말했다.

CNBC에 따르면 머스크 CEO는 전기차 배터리 및 전기차 제조분야의 진보에 대해 '매우 낙관적'이다. 머스크 CEO는 "약 3년 후 우리는 2만5000달러(약 2900만원)의 완전자율주행 전기차를 만들 수 있다고 확신한다"고 말했다.

배터리 생산공정 혁신 및 효율화를 통해 내연기관 자동차보다 더 저렴한 테슬라 전기차를 만들겠단 목표다.

머스크는 "다만 실제 생산까지는 단계별로 극복할 과제들이 있다"면서도 "기술 발전이 매우 빠르게 이뤄지고 있다. 거의 다 왔다"며 조만간 새로운 제조기술 도입이 가능해질 것이라고 내다봤다. 2022년 100GWh(기가와트시) 배터리 생산을 계획하고 있는 테슬라는, 신기술을 통해 2030년 배터리 생산량을 3TWh로 늘린다는 방침이다. 머스크는 "2030년 이전에 3TWh를 달성할 수도 있을 것"이라고 덧붙였다.

테슬라는 향후 1년 안에 프레몬트 파일럿플랜트에서의 시범 생산을 통해 10기가와트시 용량의 새 배터리 셀을 생산할 수 있을 것이라고도 했다. 테슬라는 아울러 배터리셀 생산을 위해 네바다주에서 채굴권을 확보했다고 덧붙였다.

22일(현지시간) 배터리데이에서 공개된 테슬라 자체 배터리 이미지/사진=테슬라 유튜브 화면캡처

CNBC는 "테슬라는 배터리셀에 들어가는 일부 값비싼 재료의 사용을 줄이거나 완전히 쓰지 않는 방안을 모색하고 있다"고 전했다.

'값비싼 재료'는 현재 리튬이온배터리 생산에 핵심적인 원료인 코발트를 의미한다.

머스크는 이 자리에서 기존 배터리의 부피 팽창 문제를 실리콘 음극재로 해결했으며, 배터리에서 저렴하며 안정적인 니켈의 비중을 높이고 비싸며 채굴 과정에서 인권유린 문제가 지속해 제기되는 코발트 사용은 줄이겠다고도 밝혔다.

코스타 사마라스 카네기멜론대 토목환경공학부 부교수는 "만약 테슬라가 코발트를 거의, 혹은 전혀 쓰지 않고 저렴하고 신뢰도높은 배터리를 만들어 낸다면 순수전기차 사업은 크게 확대될 것"이라면서 "지금 코발트의 대부분이 콩고에서 채굴되고 있어 인권과 아동 노동 착취 우려를 낳고 있다"고 말했다.

지난 21일 배터리데이에 앞서 머스크 CEO는 "배터리 데이에서 발표하는 내용은 2021년까지는 실제 양산에 들어갈 수 없는 것"이라고 밝혀 테슬라 주가는 22일 배터리데이에 앞서 6% 떨어졌다.