테슬라 4680 배터리 개발 프로젝트, 시범용 배터리팩 생산 단계 진입
테슬라 4680 배터리 개발 프로젝트, 시범용 배터리팩 생산 단계 진입
  • 박상우 기자
  • 승인 2021.10.21 10:34
  • 댓글 0
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4680 배터리팩.

[M오토데일리 박상우 기자] 테슬라의 4680 배터리셀 개발 프로젝트가 테스트용 배터리팩 생산 단계에 진입했다.

20일(현지시각) 테슬라는 2021년 3분기 실적 발표 컨퍼런스콜에서 자체 배터리 개발·생산 프로젝트인 로드러너 프로젝트의 진행 상황에 대한 업데이트를 발표했다.

테슬라는 “4680 배터리셀 개발 프로젝트는 계속 진행 중”이라며 “우리는 테스트 목적으로 점점 더 많은 수의 배터리팩을 생산하고 있으며 지금까지 테스트 결과는 우리의 현재 기대치를 충족한다”고 밝혔다.

이어 “구조적 배터리팩 아키텍처에 필요한 전면 및 후면 바디 주조물이 텍사스 기가팩토리에서 생산되고 있다”고 덧붙였다.

테슬라가 테스트를 위해 몇 개의 배터리팩이 필요한 지 밝히지 않았으나 다양한 테스트에서 다양한 버전이 수행되는 방식을 확인하기 위해 두자릿수 또는 세자릿수의 배터리팩을 생산한 것으로 보인다.

테슬라는 지난 7월에 열린 2021년 2분기 실적 발표 컨퍼런스콜에서 “4680 배터리셀의 성능과 수명을 성공적으로 검증했으며 제조 검증이 거의 끝나가고 있다”면서 상당한 진전이 이뤄졌다고 밝혔다.

성능과 수명에 대한 검증이 완료됐기 때문에 테스트용 배터리팩 생산에 진입한 것으로 보인다. 다만 4680 배터리셀 대량 생산은 내년에 시작될 것으로 보인다.

지난 7월 테슬라는 “현장 품질과 수율은 현재 실행 가능한 수준이며 현재 생산량에 병목 현상이 있는 제조 공정의 10%를 개선하는데 주력하고 있다”라면서 “상당한 진전이 있었지만 대량 생산까지는 아직 작업이 남아 있다”고 설명한 바 있다.

또 지난 4월에 열린 2021년 1분기 실적 발표 컨퍼런스콜에서 엘론 머스크 CEO는 “현재 4680 배터리의 제품력이 차량에 탑재하기에는 아직 멀었으나 개발은 거의 다 완료된 것 같다”며 “독일 베를린과 미국 오스틴에서 배터리 생산을 위한 장비를 주문했다”고 밝혔다.

이어 “연간 10GWh의 4680 배터리셀을 생산할 수 있는 소규모 파일럿 공장을 구축했으며 내년에 4680 배터리 대량 생산을 개시할 것으로 확신한다”면서도 “12개월 또는 18개월 내 이뤄질 것으로 보인다”라고 덧붙였다.

이는 테슬라가 목표했던 것보다 늦어지는 것이다. 머스크는 지난해 9월에 열린 배터리데이에서 “프리몬트 공장 인근에 있는 10GWh 시범공장에서 생산량을 늘리기 시작했으며 10GWh 생산능력에 도달하는데 1년 정도 소요될 것으로 보고 있다”고 설명한 바 있다.

테슬라는 현재 로드러너 프로젝트 일환으로 미국 프리몬트 공장 인근에 세운 카토(Kato) 로드 시설에서 지난 2019년에 인수한 미국 배터리 제조업체 맥스웰 테크놀로지의 건식 전극 공정을 도입, 시범생산 중이다.

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

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

테슬라는 건식 전극 공정을 통한 4680 배터리셀 생산을 독일 베를린과 미국 텍사스에서도 진행하고 약 2년 후인 2023년께 미국 프리몬트와 중국 상하이에도 적용할 것으로 보인다.

그러나 4680 배터리셀 양산을 위한 개발 작업이 늦어지면서 테슬라가 목표했던 대량 생산 시점이 내년으로 미뤄졌다.

테슬라는 텍사스와 베를린에서 생산될 모델Y용 4680 배터리셀 및 팩의 시리즈 생산을 내년에 시작할 것을 보인다.

다만 초기에는 현재 탑재되고 있는 2170 배터리셀과 함께 사용할 것으로 보이며 LG에너지솔루션, CATL, 파나소닉 등과 협력해 4680 배터리셀 공급량을 현재보다 2배 이상 늘릴 계획이다.

 


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