"테슬라 배터리 성능논란" 차세대 테슬라 4680 배터리! LG 엔솔보다 안좋다?

K'sCar 2022. 12. 2.

전기차 업계에서 단연 최고는 테슬라라고 볼 수 있습니다. 승차감이나 단차 등의 차량 완성도는 떨어진다는 평이 많지만 소프트웨어, 전기 모터의 성능, 무게 등 다양한 면에서 다른 회사들과의 간격이 꽤나 큰 상태입니다.

현대, 기아가 전기차 부문에서 정말 잘해주고 있는 것도 맞지만 아직은 테슬라에 밀리는 것이 현실입니다. 그런 테슬라의 차세대 배터리인 4680 배터리의 성능 논란이 제기되었습니다. 무슨 이유가 있는 것인지 알아보겠습니다.

테슬라 4680 배터리

테슬라는 과거 1865를 사용하였으며 현재는 2170의 원통형 배터리를 사용하고 있습니다. 4자리의 숫자는 지름과 길이를 표현한 숫자입니다. 앞의 2개(18, 21)은 원통의 지름을 의미하며, 뒤의 2자리(65,70)는 길이를 의미합니다. 2170 배터리는 21700 배터리라고도 불리며 5번째 자리의 0은 원통형 배터리를 의미합니다.

4680 배터리는 지름 46mm, 길이 80mm의 원통형 배터리로 테슬라가 사용하기 위해 독자적으로 개발하고 있는 형태의 배터리입니다. 기존의 2170 배터리보다 훨씬 큰 4680 배터리는 기존 대비 에너지 용량을 5배, 출력을 6배 상승시키며 주행거리를 16% 증가시키는 등 많은 개선을 이뤄냈다고 발표되었었습니다.

4680 배터리 성능 논란

뛰어난 성능으로 발표한 테슬라 측과 달리 다양한 블로그와 유투브에서 4680의 성능 논란이 제기되었습니다. 전기차 관련 파워블로거인 윌 로켓(Will Lockett)은 4680 배터리를 분해한 결과 2170 배터리와 동일한 내부 구성이라는 것을 알렸습니다.

흑연 음극재와 NCM811 양극재로 구성되어 있어 에너지 밀도를 높이거나 충전시간을 줄일 수 없다는 것이 그의 설명입니다. NCM811 양극재는 니켈, 코발트, 망간 비율이 8:1:1인 양극재입니다. 또한 배터리가 커지면서 셀 벽이 3배 두꺼워졌기 때문에 오히려 에너지 밀도는 낮아질 것이라고 언급하였습니다.

테슬라 전문 유투버인 더 리미팅 팩터(The Limiting Factor)는 테슬라 모델 Y에 탑재된 4860 배터리를 분석한 결과 에너지 밀도가 252Wh/kg인 LG에너지솔루션의 2170 배터리보다 8Wh/kg 낮은 244Wh/kg로 측정되었다고 영상을 게시하였습니다. 미국산 모델 Y에 장착되는 파나소닉의 2170 배터리의 에너지 밀도는 269Wh/kg로 차이가 더 벌어집니다.

결과적으로 생산 단가는 낮춰 차량의 가격은 내릴 수 있었지만 차량은 더욱 무거워졌고 에너지 밀도는 낮아졌다는 것이 설명입니다.

배터리 에너지 밀도

에너지 밀도란 단위 부피 또는 단위 무게 당 가지고 있는 에너지의 양을 의미합니다. 같은 용량으로 얼마나 많은 에너지를 발생할 수 있는가를 나타내는 수치로 에너지 밀도가 높을수록 성능이 뛰어난 배터리라고 할 수 있습니다.

전기차는 배터리를 많이 탑재하면 긴 주행거리를 가는 것이 가능합니다. 다만 그로 인한 무게 증가는 필연적이며 무거워진 무게는 다양한 부속품의 빠른 노후를 야기합니다. 따라서 자동차 회사는 무게를 줄이기 위해 배터리 양을 줄여야하는데 그럼에도 주행거리가 감소되지 않도록 에너지 밀도를 높이기 위한 시도를 하고 있습니다.

삼성 SDI, LG에너지솔루션, SK온 등은 차세대 배터리를 준비하고 있습니다. 전고체 배터리가 상용화되기 전 마지막 기술을 집약한 배터리가 될 것으로 예상되고 있는데 과연 테슬라의 배터리가 이들의 추격을 따돌리고 앞서 공개한 성능을 다 발휘할 수 있을지 귀추가 주목됩니다.

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