LG에너지솔루션의
4680배터리 생산설비 투자

테슬라를 비롯해 GM의 배터리 공급사인 LG에너지솔루션이 테슬라의 차세대 배터리인 4680 리튬이온배터리를 국내에서 생산하게 된다. 우리나라 오창공장에서 생산되며, 해당 공장의 생산라인이 향후 LG에너지솔루션의 기준이 될 것으로 전망된다. 또, 이 곳을 배터리 연구개발 핵심기지로 키운다는 계획까지 가지고 있다.

사실 미국 전기차 브랜드들을 상대로 거래를 하려면 현지 공장을 세우는것이 가장 유리하다. 각종 세제혜택은 물론, 원활한 공급까지 가능하기 때문이다. 그럼에도 불구하고 국내 공장을 전초기지로 세운것은 국내 인력 중심으로 초기 안정적인 생산물량을 확보한 뒤, 향후 글로벌로 나아간다는 계획을 가지고 있기 때문이다.

한편 LG에너지솔루션은 오창공장을 차세대 스마트팩토리 모델로 키운다는 목표를 가지고 있다. 이 공장을 플랫폼화하면 세계 어느곳에 배터리 공장을 세우더라도 언어, 문화, 신입 교육 등 여러 애로사항을 한 번에 해결할 수 있기 때문이다.

이를 위해 공장 내에는 팩토리 모니터링 컨트롤 센터(FMCC)를 구축중이다. 이곳은 전세계 생산라인의 모습을 영상으로 데이터화하고 인공지능(AI)을 기반으로 한 딥러닝 시스템이 적용된 곳이기도 하다. 이를 통해 사람보다 훨씬 정확한 센서를 활용해서 제조 공정 중 발생하는 다양한 문제를 미리 파악하고 알리는 인프라를 기대할 수 있다.

이런 상황이 이어지면서 일각에선 LG에너지솔루션 배터리를 이용하는 현대차에 납품하는 물량이 부족해지는 것은 아니냐는 의견이 나오고 있다. 세계적으로 가장 많은 전기차를 판매하는 테슬라의 니즈를 맞추기 위해선 LG에너지솔루션의 배터리 생산라인 집중이 4680쪽으로 쏠릴 수 밖에 없기 때문이다. 현재 현대차는 원통형 배터리 대신 파우치형 및 각형 배터리를 전기차에 탑재하고 있다. 종류가 다르기 때문에 4680배터리를 그대로 갖다쓰기도 어렵다.

물론, 삼성SDI, SK이노베이션 등 다른 선택지가 존재하기는 하지만 최근 배터리 수요가 급증하고 있는 상황이기 때문에 리스크 분할 차원에선 현대차는 걱정이 앞설 수 밖에 없는 상황이다.

4680배터리가 뭘까?

그렇다면 테슬라에 탑재되는 4680배터리란 무엇일까? 4680 배터리는 지름 46mm이며, 높이 80mm의 원통형 배터리를 의미한다. 과거에 사용하던 1865 타입보다 사이즈 만으로도 2배 넘게 커졌다.

이 배터리는 최근까지 출시된 테슬라 라인업에 들어간 2170 타입 보다 5배 가량 에너지를 저장할 수 있고, 출력은 6배나 강하다. 그리고 전기차에 탑재하면 주행거리는 16% 만큼 길다는 장점이 있다. 최대 511km 갈 수 있는 모델 Y에 이 배터리를 탑재하면 거의 600km 가까이 갈 수 있다는 계산이 나온다.

테슬라는 단순히 배터리 크기만 키운 게 아니라 ‘탭리스’, ‘코발트 프리’, ‘실리콘 코팅 음극재’, ‘건식 전극’, ‘배터리 셀 통합’같은 기술을 함께 적용했다.

탭리스 기술은 간단히 말해 단자에서 전극으로 전류가 흐르는 통로인 ‘리드탭’을 없애고 면 전체를 도체로 활용하는 방식을 의미한다. 이 방식을 적용하면 제조공정을 단순화 할 수 있고, 화재 위험도 줄일 수 있다.

코발트 프리는 리튬이온 삼대 요소인 니켈, 코발트, 망간 중 코발트의 양을 극단적으로 줄이거나 아예 제외시키는 기술을 의미한다. 안정성에 도움을 주는 요소지만 다른 원자재 대비 가격이 너무높아, 전기차 가격 절감을 이루기 위해선 반드시 필요한 기술로 여겨지고 있다.

실리콘 코팅 음극재는 배터리 수명과 관련이 있다. 리튬이온 배터리에서 음극은 충전속도와 수명을 결정한다. 오랫동안 음극 소재로 흑연을 사용해 왔는데, 용량의 한계로 실리콘이 주목받고 있다. 기존 대비 성능을 4배나 끌어올릴 수 있기 때문인데, 문제는 시간이 지나면서 코팅이 점점 벗겨지는 한계가 있었다. 테슬라는 실리콘 코팅 기술을 활용해 이런 문제를 해결하는 중이다.

건식 전극은 배터리 양극재를 만들 때 건조 과정을 제외한 방식이다. 소재를 녹여 집전체에 바르고 말리는 과정을 거치는 ‘습식’ 방식은 오래 걸린다는 단점이 있다. 때문에 양극재를 녹이지 않고 가루 자체로 집전체에 붙이는 ‘건식 전극’을 도입하겠다는 것이다.

마지막으로 ‘배터리 셀 통합’은 배터리 부분을 차의 뼈대와 배터리 두 가지 역할을 동시에 하도록 만든다는 것이다. 4680 배터리는 다른 배터리에 비해 튼튼하기에 가능한 일이다.

이를 ‘스트럭쳐럴 배터리’라 부르는데, 배터리 팩에 들어가던 안전 부품들이 제외되는 만큼 배터리를 더 담을 수 있고 승차감 개선에도 도움을 준다.

LG에너지솔루션의 결정이 테슬라가 이 회사에 의존하게 되는 결과로 이어질지 좀 더 지켜볼 필요가 있겠다.

랭킹 뉴스

실시간 급상승 뉴스 베스트 클릭