[M오토데일리 박상우 기자] 미국의 전기차업체 테슬라가 한국시각으로 23일 새벽 미국 캘리포니아주 프리몬트에서 배터리데이를 개최한다.

테슬라는 배터리데이에서 배터리와 관련된 혁신적인 기술 등을 선보일 것으로 예상된다. 그러나 아직도 구체적인 내용이 밝혀지지 않아 많은 추측이 나오고 있다.

먼저 배터리팩 비용을 획기적으로 낮췄을 가능성이 있다. 엘론 머스크 CEO는 전기차 대중화를 위해 테슬라에서 판매하는 전기차의 가격을 낮추고자 다양한 기술 및 기능을 개발하는 등 분주히 움직였다.

특히 전기차의 가격을 좌지우지하는 배터리의 가격을 낮추기 위해 파나소닉, LG화학, CATL 등과 협업하고 혁신적인 배터리 기술을 보유한 업체를 인수하기도 했다. 이를 통해 테슬라는 배터리 가격을 낮추는 결과물을 얻었을 것으로 보인다.

전문가들은 테슬라가 배터리 가격을 2025년까지 1kWh당 80달러까지 낮출 것으로 예상됨에 따라 이번 배터리데이에서 배터리팩 비용을 1kWh당 100달러 이하로 낮췄다고 발표할 가능성이 있다고 내다봤다.

미국 에너지부는 2022년까지 배터리팩 비용을 1kWh당 100달러까지 낮추면 전기차의 가격과 내연기관차의 가격이 비슷해질 것으로 전망한 바 있다.

또 배터리 전극에 사용될 새로운 기술이 개발됐을 가능성이 있다. 배터리는 양극과 음극이라는 두 개의 전극과 그 사이의 전하를 왕복하는 데 도움이 되는 전해질이라는 세 가지 주요 구성 요소가 있다. 그것들을 만드는 데 사용되는 재료는 배터리의 에너지 저장량과 비용을 결정한다.

테슬라는 배터리 전극에 적용할 새로운 기술을 개발했을 것으로 예상되는데 그 기술이 지난해 테슬라가 인수한 맥스웰 테크놀로지의 건식 전극 기술일 것으로 보인다.

배터리의 구성품을 준비하기 위해 에너지 저장 화학물질을 용매에 섞는다. 그 과정은 그 혼합물이 알루미늄이나 구리 시트에 코팅될 수 있는 팬케이크 혼합물 형태의 일관성을 갖도록 돕는다. 코팅이 완료되면 시트가 뜨거운 오븐을 통과해 용매를 건조시킨 후 전극을 배터리에 넣는다.

건식전극기술은 소위 바인더 화학물질을 첨가함으로써 용제의 사용을 완전히 없애는데 이 화학물질을 가열하면 분말 혼합물을 금속 시트에 단단히 고정시킬 수 있을 정도로 끈적끈적해진다.

이 때문에 건식전극기술은 제조 공정에 필요한 에너지의 양을 낮추고 필요한 장비와 공간을 줄일 수 있어 배터리 생산에 들어가는 비용을 절감할 수 있다.

또 테슬라는 배터리에 사용되는 코발트의 양을 획기적으로 줄였을 것으로 보인다. 배터리의 핵심 소재 중 하나인 코발트는 원자재 가격이 비싼데다 코발트 광산을 운영하는 업체들이 어린아이들을 고용하고 환경규제를 어긴다는 것으로 알려졌다.

이런 이유로 테슬라는 배터리에 사용되는 코발트의 양을 줄이려 하고 있다. 테슬라에 배터리를 공급하고 있는 파나소닉은 테슬라의 이런 전략에 맞춰 2~3년 안에 코발트가 없는 배터리를 상용화할 예정이다.

여기에 중국의 배터리업체 CATL는 중국에서 생산되는 테슬라 차량에 탑재되는 리튬이온인산 배터리를 공급하고 있다. 이 배터리는 리튬이온배터리보다 배터리 수명이 길고 화재 안전성이 높으며 방전하는 동안 일정한 전압을 가진다. 특히 코발트가 없기 때문에 훨씬 저렴하다. 그러나 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있다.

테슬라는 이번 배터리데이에서 소량의 실리콘을 함유한 흑연 양극을 개발했다고 발표할 가능성도 있다.

실리콘은 리튬에 대한 친화력이 훨씬 높기 때문에 양극에 실리콘이 많을수록 배터리의 에너지 밀도가 높아진다. 테슬라는 흑연 양극에 실리콘 함유량을 늘릴 방법을 찾았다고 발표할 것으로 보인다. 다만 양극 전체의 실리콘을 적용하는 방법은 아직 못 찾았을 것으로 예상된다.

아울러 중국 CATL과 공동개발한 100만 마일 배터리를 발표할 가능성도 있다.

이 배터리의 특징은 연간 7만5천마일, 16년간 120만 마일을 사용할 수 있을 정도로 기존 배터리보다 수명이 길다. 현재 전기차 배터리의 수명은 10만~20만 마일 정도다. 또 가솔린. 디젤차와 동일한 가격대로 전기차를 공급할 수 있을 정도로 배터리의 비용이 저렴한 것으로 알려졌다.

테슬라가 현재 독일 베를린과 미국 텍사스에 세우고 있는 자동차 생산 공장에 배터리를 공급할 업체를 선정할 가능성도 있다.

독일 베를린 인근에 세워지고 있는 기가팩토리4는 테슬라가 유럽에 처음 세우는 완성차 공장으로 모델3, 모델Y 등 유럽지역에서 판매될 차량과 파워트레인, 배터리를 생산한다. 연산규모는 50만대이며 생산개시는 이르면 2021년이다.

텍사스주 오스틴 지역에 세워지고 있는 이 공장은 컴팩트 SUV 모델Y, 픽업트럭 사이버트럭 등을 생산하며 모델Y는 올해 연말부터, 사이버트럭은 내년 하반기부터 양산될 예정이다.

테슬라는 이 공장들에 배터리 셀을 생산할 공장을 세울 것으로 보이며 이 배터리 셀 생산을 담당할 업체를 선정, 발표할 수 있다.

테슬라는 현재 미국 프리몬트 공장은 일본 파나소닉이, 상하이 기가팩토리는 한국의 LG화학과 파나소닉이 공동으로 배터리를 공급중이며, 7월부터는 중국 CATL이 새로운 유형의 LFP 배터리 셀을 공급하고 있다.