[기업 분석] 테슬라 투자자라면 꼭 알아야 할 4680 배터리와 리튬 제련소

안녕하세요, 트리플 S입니다.

 

오늘은 테슬라 4680 배터리에 대해 공부하고 글로 정리해보려고 해요

 

테슬라는 우리에게 전기차 기업으로 유명한데요

 

요즘 테슬라 주가가 계속 상승하면서 테슬라에 대한 우리나라 사람들의 관심이 커지고 있죠

 

하지만 테슬라는 전기차 하나만 하는 기업이 아니에요. 여러 유망한 사업들에 투자를 하고 있는데,

 

그중에서 오늘은 많은 사업들에 기초가 되는 배터리에 대해서 공부해 봤어요

 

 

요즘 우리나라 배터리 기업의 주가가 많이 떨어졌죠?

 

하지만 인공지능이나 자율주행 전기차에서 배터리는 정말 중요한 부품이에요

 

제가 생각하기에는 테슬라가 하려는 모든 사업의 기초가 되는 것이 배터리가 아닐까 해요.

 

4680 배터리란?

4680 배터리는 테슬라가 새롭게 발표한 배터리 셀이에요. 이름은 셀의 크기, 즉 46mm 지름 x 80mm 높이를 의미해요. 기존의 배터리 셀보다 크기가 커지고 디자인이 새롭게 바뀌었죠.

출처 : Ditigal Today AI 리포터

 

이 배터리는 테슬라의 배터리 일체형 구조와 함께 개발되었어요. 전기차의 성능과 효율성을 크게 높이는 데 도움을 주고 있어요.

4680 배터리의 주요 특징

1. 더 큰 용량

4680 배터리는 기존의 2170 셀보다 크기가 커졌어요. 5배 많은 에너지 저장용량을 가지고 있어요. 그래서 같은 공간에 더 많은 에너지를 저장할 수 있죠. 이 덕분에 주행 거리가 약 16% 길어지고, 더 먼 거리를 주행할 수 있어요.

 

2. 개선된 에너지 밀도

이 배터리는 에너지 밀도가 높아서, 같은 양의 공간에서 더 많은 에너지를 저장할 수 있어요. 그래서 차량의 주행 거리가 길어지고, 배터리 팩의 효율성도 좋아져요. 6배 많은 전력 생산을 할 수 있게 됐어요.

 

3. 혁신적인 구조

4680 배터리는 무배럴 구조를 채택해서 내부 전류 흐름을 최적화해요. 이 구조는 배터리의 발열을 줄이고, 전력 전달을 개선해 성능을 향상해요.

 

4. 비용 절감

배터리 셀의 크기가 커지면 제조 과정에서 발생하는 비용이 줄어들 수 있어요.

이전에는 습식 배터리여서 건조 과정이 오래 걸렸는데, 건식 코팅 과정으로 변경되며 생산 비용과 건조 시간을 절약했어요

또, 배터리 팩의 통합 설계 덕분에 생산 효율성이 높아지고, 생산 단가도 낮아질 수 있죠.

 

5. 더 안전한 설계

4680 배터리는 열 관리 시스템이 개선되어서 배터리의 열을 더 효율적으로 분산시켜요. 이로 인해 배터리의 안전성이 높아지고, 수명도 길어져요.

 

하지만, 4680 배터리의 단점도 있어요.

 

- 전극 밀도가 낮아서 전극에 두께나 면적을 키워야 해요.

- 정밀한 기술이 필요해요. 배터리 포일은 전기의 전도를 돕고 전해액 누출을 방지하는 부품인데, 전자 이동 통로의 핵심 요소라 정밀한 절단 기술이 필요해요. 조금이라도 부족하면 생산 라인이 중단돼서 난도가 높아요

- 전극 정렬도 문제예요.

배터리 셀은 양극, 음극, 분리막이 젤리검처럼 겹으로 두루마리처럼 말아서 만들어요.

출처 : 아시아경제 DB * LG 에너지솔루션

 

이때 오차 범위가 크면 폐기해야 해요. 압력도 균일해야 전극이 고르게 분포돼요.

 

이렇게 개발 난도가 높지만 생산 비용의 절감이 가능하기 때문에

중국 전기차 시장에서 밀리던 가격 경쟁에서 테슬라가 경쟁을 하기 더 좋은 환경을 만들어줄 수 있어요.

3 - IN - 1 기계 도입

테슬라는 전기차 제조 공정에서 3-in-1 기계를 도입하여 생산 효율성을 극대화하고 있어요.

 

3-in-1 기계는 테슬라가 배터리 생산 과정의 혁신을 위해 도입한 복합 기계예요. 이 기계는 배터리 셀의 전극을 코팅하고, 셀을 조립하며, 팩에 통합하는 작업을 한 기계에서 모두 수행할 수 있도록 설계되어 있죠. 즉, 배터리 제조의 여러 단계를 하나의 기계로 통합해 생산 효율성을 크게 높여줬어요.

 

- 노칭 머신 : 전극 가장자리를 레이저로 절단하는 역할을 해요.
- 와인딩 머신 : 노칭 된 롤을 분리막과 결합해 단단한 젤리 롤로 감아요.
- 용접기 : 롤을 배터리 하우징에 연결하는 용접을 해요.

 

단계 통합을 통해 생산 효율성을 높이고 일관성 있는 품질 관리가 되어 성능 개선에도 도움이 돼요.

하나의 기계에서 여러 단계를 수행하니 비용 / 공간 / 속도에 있어서 큰 장점을 주죠!

4680 배터리의 적용

테슬라는 4680 배터리를 테슬라 모델 Y와 같은 새로운 전기차 모델에 적용하고 있어요. 이 배터리는 차세대 전기차의 핵심 기술로 자리 잡고 있고, 테슬라의 배터리 생산 공장에서 대량 생산되고 있죠. 이 배터리 기술은 테슬라의 전기차 성능 향상뿐만 아니라, 전기차 산업 전반에 큰 영향을 미치고 있어요.

 

향후 전망

테슬라의 4680 배터리는 전기차의 미래를 밝히는 중요한 기술이에요. 더 긴 주행 거리와 향상된 성능, 그리고 낮아진 비용 덕분에 전기차는 더 많은 사람들에게 매력적으로 다가갈 수 있을 거예요. 테슬라는 이 배터리 기술을 통해 시장에서의 경쟁력을 강화하고, 지속 가능한 미래를 위한 전기차 혁신을 이끌어갈 거예요.

 

게다가 리튬 제련소를 통해서 4680 배터리의 안정적인 공급도 목표로 하고 있어요.

리튬 제련소에 대한 이야기는 아래 글에서 더 자세하게 다루어볼게요!

 

결론

테슬라의 4680 배터리는 전기차 배터리 기술에서 중요한 발전을 의미해요. 더 높은 에너지 밀도와 혁신적인 설계 덕분에 전기차의 성능과 효율성이 크게 향상됐죠. 이 배터리는 향후 전기차 시장에서 큰 변화를 일으킬 것으로 기대돼요. 전기차의 미래를 이해하는 데 4680 배터리에 대한 자세한 정보는 매우 유용해요.