세계적으로 화학과 물성물리학, 구조 엔지니어링 등의 획기적인 발전이 이루어지면서 전기차 배터리의 혁신과 빠른 충전 속도, 생산 과정의 비용 효율성 확대 등이 모두 이루어질 전망이다. 전 세계의 전기차 배터리 혁신의 중심에는 테슬라가 있다. 테슬라는 비용 효율성이 뛰어난 새로운 배터리를 선보이고자 끊임없이 노력한다.
그동안 테슬라가 전기차 배터리 생산을 위해 택한 전략은 무엇일까? 또, 테슬라의 차세대 배터리와 함께 기대할 수 있는 부분은 무엇일까? 미국 테크 정보 전문 유튜브 채널 테크비전(Tech Vision)이 분석한 사항을 아래와 같이 전달한다.
테슬라의 수직 통합 전략
테슬라 CEO 일론 머스크는 수직적 통합을 중요하게 여긴다. 테슬라와 같은 스마트 제조 기업이 바퀴부터 핸들, 배터리까지 자체 생산할 수 있는 부품을 최대한 직접 생산해, 외부 기업 의존도를 최소화하는 전략이다.
그러나 테슬라는 그동안 전기차에 탑재할 리튬이온 배터리 셀 생산 과정에 일본 기업인 파나소닉에 크게 의존했다. 그러나 머스크는 배터리 셀 생산 속도가 늦어진다는 이유로 파나소닉에 불만을 품었다. 실제로 머스크는 2018년, 모델3 출시 과정에서 파나소닉의 지나치게 느린 생산 속도를 공개적으로 비판하기도 했다.
이에, 머스크는 수직 통합을 위해 본격적으로 테슬라 공장 내 배터리 자체 생산을 확대하기 시작했다.
이 과정에서 머스크는 저명한 리튬이온 배터리 전문가인 제프 단(Jeff Dahn)을 비롯한 인재를 영입하면서 비용 효율성을 강화하면서 더 많은 배터리를 생산하는 데 초점을 맞추었다.
이 모든 과정이 성공한다면, 통합 전기차 배터리 채택의 장벽 상당수를 극복하는 데 도움이 될 것이라는 기대가 이어졌다.
테슬라의 수직 통합, 어떤 장점이 있을까?
머스크는 수직 통합과 함께 전기차 배터리를 자체 생산한다면, 소비자 시장에 판매할 전기차 가격이 더 저렴해진다는 점을 강조했다.
실제로 그동안 전기차 배터리를 자체적으로 대량 생산하는 것이 어려웠다는 문제가 테슬라의 저렴한 전기차 출시의 가장 큰 걸림돌이 되었다. 머스크는 과거에도 저렴한 배터리가 저렴한 전기차 생산의 핵심이 될 것이라는 발언을 했다.
테슬라의 배터리 생산 전략은?
테슬라는 지난해 가을 개최한 배터리 데이(Battery Day)에서 밝힌 바와 같이 차세대 전기차 배터리의 kWh당 비용을 절반으로 줄였다.
그와 동시에 기존 배터리와 달리 탭리스 배터리(Tabless battery)를 제작하면서 배터리 기술의 혁신을 이루었다. 테슬라의 탭리스 배터리는 기존 배터리보다 전극이 배터리 내에서 더 자유롭게 흐르도록 하면서 효율성을 높였다.
테슬라의 배터리 생산 방식도 주목할 만하다.
파나소닉 등 다른 제조사는 습식제련 방식으로 배터리를 생산한다. 생산 과정이 매우 복잡하면서 오랜 시간이 소요된다는 단점이 있다. 이에, 테슬라는 배터리 생산 과정에 건식제련 방식을 택했다.
사실, 테슬라는 건식 제련 방식을 당장 대대적으로 활용할 수 있는 것은 아니다. 그러나 향후 건식제련 방식을 확대 적용한다면, 기존 배터리보다 에너지 소모량을 10배 절감함과 동시에 10배 더 적은 공간을 차지하는 배터리를 성공적으로 생산할 수 있으리라 기대된다.
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