테슬라 배터리 데이 발표내용 요약

테슬라의 '배터리 데이'가 한국시간 9월 23일 새벽 5시30분경에 시작되었습니다.

 

지금까지 일론 머스크가 베터리 데이와 관련해 제시한 단서는 원가 절감과 장기적인 수명, 두 가지로 요약되는데

 

우선은 테슬라 주주들이 기대했던 내용들을 간단하게 요약 정리해보겠습니다.

 

1. 배터리의 구성 자료

 

배터리의 4대 요소는 양극, 음극, 전해액, 분리막으로 구성된다 배터리를 충전하게되면 전자가 음극에 모이면서 충전이되고 방전시 전해액을 타고 전자가 분리막을 통과하여 양극으로 이동하게 되는 구조이다 아래의 링크를 클릭하면 삼성SDI의 배터리 구성요소 영상을 볼 수 있는데 여기에서 양극은 배터리의 용량을 늘리고 음극은 배터리의 수명을 늘린다고 설명하는데 최근에는 양극을 통한 용량 증대가 물리적 한계 수준까지 올라와 음극을 통한 용량 증가를 개발하고 있고 더 나아가서는 분리막이 없는 궁극의 전지라 분리는 전고체 개발에 열을 올리고 있다.

 

2. Cobalt free / LFMP CTP

 

배터리의 원가의 약 20%를 차지하는 광물인 코발트는 현재 분쟁광물이다 전세계 생산량의 약 50%를 콩고민주공화국에서 생산하는데 지속되는 내전과 이 광물을 채취하기 위한 갱도가 매우 좁아서 아동 노동력을 착취해 생산하고 있다. 둘째는 High-Nickel 전지인데 코발트는 전지의 안정성을 책임지고 있어서 완전한 제로를 달성하기는 아직 기술 개발과 시간이 추가로 필요하다 테슬라의 메인 배터리 공급사인 파나소닉에서는 2022년에는 완전히 코발트가 배제된 배터리를 출시할 것으로 알려져서 2~3년 이내에는 완전히 코발트가 제거 또는 분쟁 코발트를 사용하지 않는 배터리를 채택할 것으로 전망된다.

 

3. 단결정 양극재 배터리 양극재와 음극재는 분말형태인데 충방전을 반복하면 전자가 양극, 음극에 들어갔다 나오는 과정에서 크랙이 생기고 더 잘게 부서지면서 덴드라이트 (융용금속이 퇴적된 금속 결정)이 형성되고 분리막 주변에 형성되면 전자의 이동을 방해하고 발열이 발생하고 부피가 팽창하면서 분리막이 뚫릴 가능성이 높아진다 이로 인해 양극과 음극이 만나면 폭발하게된다.

 

4. 배터리데이 홈페이지 배경

 

배터리데이 홈페이지에 나노와이어/탄소나노튜브를 연상시키는 배경화면을 사용하면서 배터리데이에 대한 힌트가 될것이라고 언론이 추측하고 그 신빙성을 더하는 이유는 실리콘 나노와이어 음극재를 개발하는 Amprius 가 최근 로드러너 프로젝트가 진행되는 프리몬트 테슬라 공장 앞으로 이전하면서다 이 나노와이어 기술을 사용하면 에너지밀도를 50%~100% 증가 시킬 수 있다고 알려졌다 쉽게 생각하면 머리카락과 같은 형태이다.

 

5. 전고체 배터리 (All Solid Battery)

 

이번 배터리데이에서는 전고체 전지에 대한 언급이 있을 수도 있지만 가능성은 매우 낮다고 판단된다 아직은 풀어야할 기술적인 문제들이 많이 남아있고 테슬라가 인수한 맥스웰의 기술로드맵 상으로도 2027년 양산이 목표이고 최근 SPAC상장을 발표한 전고체 전지 기업 퀀텀스케이프 (QuantumScape)는 빌게이츠, 폭스바겐이 투자했다고 알려지면서 SPAC이 급등하고 한국에서도 관심이 많이 쏠렸는데 이 회사도 양산 계획은 2025년 이후이다. 전고체 전지는 배터리 구성에서 분리막이 없어지고 전해질이 고체형태로 변형된 형태이다 폭발 가능성이 사라지고 부피가 작아져 같은 크기로 배터리를 만들면 2배 이상의 에너지 밀도를 보유한 말 그대로 차세대 전지이나 아직 넘어야 할 기술적 문제들이 많다 가장 상용화가 근접한 회사는 도요타이고 전고체에 관한 자세한 내용은 다음 인사이트에서 다룰 예정이다.

 

6. 결론

 

배터리데이는 위 기술들 그리고 맥스웰의 건식 전극 코팅을 활용해 원가개선 / 밀도개선 / 수명개선에 대한 성과 발표와 현재 밴더 3사와의 협력 확대를 발표할 것으로 예상된다 더 중요한 포인트는 개선된 배터리로 무엇을 할지에 더 주목해야 한다 해치백 형태의 모델 1or 2과 저가형 모델3, 초고성능 모델S or 로드스터 등의 발표가 기대되고 개인적으로는 높아진 성능으로 사람이 탑승하는 드론 모델을 발표하면 매우 파격적일 것 같다 시장의 기대감은 매우 높아져 있는데 과연 이를 뛰어넘는 파격적인 기술과 방향을 제시할지 아니면 충족 또는 하회 하는지는 매우 중요한 투자 포인트이다. 최근 테슬라의 경쟁자라 불리는 루시드 에어가 예약 판매를 시작했다 이를 살펴보니 지금까지의 전기차 중 모델S를 뛰어넘는 첫 양산 전기차가 될 예정이다 루시드 에어가 도로를 돌아다니기 시작하면 본격적인 전기차 경쟁 시대가 개막되고 이 경쟁에서 두각을 나타내거나 혁신적인 기술을 보이는 기업을 투자자는 눈여겨봐야 할 것이다.

투자자들과 분석가들은 여러가지 경우를 모두 따지면서 지금 기대하는 만큼 소문난 잔치는 아닐 것이라는 예상도 했지만 이 정도나 실망할 줄은 또 몰랐을겁니다.

 

테슬라에 관심이 많으신 분들은 통역 중계를 꼭 보시는 것을 권장합니다.

 

배터리만 관련해서 오늘의 핵심을 한 문장으로 요약하자면,

 

'약 2년 정도를 바라보며, 여러 가지 방향으로 배터리의 가격을 낮추고 효율을 늘리는 것을 목표로 한다'
셀 단위 기준해서 기존 14% 비용절감할 것이고, 주행거리는 16% 증가, 에너지는 5배를 담게 되고 파워는 6배를 낼것.
=> 100$/kwh가 기존 내연기관차량과 가격적으로 같아지는 중요한 지점인데 이게 상용화되면 배터리 가격이 약 80불 가량으로 경쟁력이 확실히 생깁니다. 또한 현재 테슬라가 마진이 많이 남는 기업이 아니라서 마진도 아주 늘어날 것이고요.

1. 탭리스 디자인과 새로운 배터리 규격 / 종이와 물병 공장에서 영감을 얻어 배터리 공장의 생산속도를 빠르게 늘림

(공정과정을 단순화하고 하나로 통일하는 것을 목표로 해서 최대한 개선하기 위해 노력중)

2. 새 배터리는 사람들이 예상한 실리콘 나노와이어가 아닌, 기존의 방식처럼 실리콘을 음극재에 배합해서 코팅하는 방향으로 만듬. 이로써 과열될때 부풀어오르는 현상을 어느정도 해결. 양극재는 니켈 함량을 늘리고 코발트 함량을 줄임. 가격 또한 낮췄으며, 코발트를 넣지 않더라도 기술적으로 집적도를 높였다.

3. 배터리를 차체 내에서 고정시켜주던 구조물 (지지대or연결부)를 제거함으로써 좀더 공간 활용을 다양화할 수 있게 될 것이고, 새로 만든 배터리는 상단과 하단을 직접적으로 연결-지탱해주는 새로운 차체 구조를 만들어낼것. (스페이스 X 때도 이런 재료 활용이 뛰어났는데 그 부서 작품 아닐까 싶음)

4. 자신들이 바라는 목표들을 달성하기 위해 필요하다 생각하는 테라팩토리의 갯수는 150개 정도. 현재 모델 3 X Y를 생산하는 공장이 기가팩토리인데 여기서 더 발전한 공장이 테라팩토리. 테라팩토리가 기가팩토리의 30배 규모 수준이라고 생각하시면 됩니다. 이때가 되면 현재 차량 구매 비용에서 절반 정도의 금액을 줄여서 출고할 수 있을 것이라 생각.

5. 배터리 공급 협력업체 (LG화학, 파나소닉 등)에서의 물량 확보는 지속적으로 이어질것.

6. 테슬라 플래드 S (하이엔드 모델) 내년말에 출차될 예정. 플래드는 전기모터를 기존 차량보다 3배나 더 달고 있고 레이싱용으로 제작.

추가적인 내용은,

올해 내로 완전자율주행 가능해질것. 자율주행 알고리즘 새로 싹다 갈아 엎음. 프라이빗 베타 서비스로 한달 뒤에 내놓을예정.
전기차 시장이 계속해서 발전하고 있음. 테슬라와 다른 기업간의 격차는 벌어질 것.
자체 배터리 생산에 필요한 리튬 채굴권 승인 받음.

 

 현재 시장 외 주가입니다.

 

역시 많은 기대감 상실에 따른 주가 하락이 나타나고 있네요.

 

나의 주관적인 의견

 

아직 실현되어야하는 미래지만, 좋은 방향으로 많이 제시를 했고 기술적으로 되게 많이 발전했다고 봅니다. 공장이 아주 많이 필요한데 어떻게 해낼지가 아직까진 의문이긴 합니다.

 

저 배터리들 상용은 2023년까지를 목표로 잡고 있고, 완전 상용화 까지는 최소 5년~10년 정도 걸릴 것으로 예상됩니다.

 

지금 들어가기에는 테슬라는 이미 평단이 높아서 많은 돈이 수년간 묶일 수 있다는 게 단점이랄까요..

 

투자를 하고 싶지만 돈이 없어서 못하는게 너무나도 아쉬울 뿐입니다.

 

머스크가 역시나 기존의 방식에서 많은 개선을 해내는 식으로 노력을 많이 했습니다. 어제 트윗처럼 아주 혁신의 혁신적인 부분은 없었지만 테슬라가 할 수 있는 최선을 했다고 봅니다. 지금 시장은 물론 혁신의 혁신을 바라는 분위기가 만연해서 주가가 많이 하락했습니다. 당분간은 계속 하락을 유지할 것 같고요.

 

주가가 얼마나 더 하락하고, 또 어떤 변동이 있을 지 궁금하네요.