테슬라 사이버트럭 생산 지연 원인, 4680 배터리 음극재 건식공정

 

 

테슬라의 혁신과 도전: 사이버트럭 생산과 음극재 건식공정

 

테슬라의 사이버 트럭 생산 지연의 주요 원인 중 하나로 음극재 건식공정이 지목되고 있습니다. 이 기술은 배터리 생산 비용을 절감하고 환경적 이점을 제공하지만, 에너지 밀도와 안정성에서 어려움을 겪고 있어 사이버 트럭 생산에 영향을 미친 것으로 추정됩니다. 하지만 테슬라의 4680(지름 46㎜ / 길이 80㎜)배터리의 건식공정 기술이 사이버 트럭 생산에 미치는 영향이 크다는 것은 그만큼 어려움을 겪더라도 그러한 가치가 충분한 혁신의 과정이라고 보여지기도 합니다. 다른 배터리회사에서 기술은 가지고 있지만 아직은 양산전 기술입니다.

하지만 25만대에 탑재할 배터리 생산이 목표라고 일론 머스크는 2023년 3분기 콘퍼런스콜에서 밝히기도 했습니다. 아직은 생산이 원활치 않은 테슬라 4680배터리에대한 이해를 통해 테슬라의 도전에 대해 살펴보겠습니다.

테슬라-사이버트럭-4680-배터리

 

사이버트럭의 생산지연의 원인

잘알려진 스테인리스강의 채택의 문제와 4680배터리의 양산 문제가 부각됐습니다.테슬라의 새로운 디자인과 기술의 도전을 반영하는것이지만 동시에 사이버 트럭 생산 초기 단계에서 중요한 장애물로 장용하고 있습니다.

1. 차체의 스테인리스강 사용: 사이버 트럭의 독특한 디자인은 외부 차체에 스테인리스강을 사용하는 것을 포함합니다. 이 소재는 내구성이 뛰어나고 부식에 강하지만, 전통적인 자동차 제조 공정에서 사용되는 다른 재료들에 비해 가공하기 어렵습니다. 스테인리스강은 두께와 강성 때문에 일반적인 차체 제조 공정보다 더 복잡하고 정밀한 절단 및 형태 변형 공정이 필요합니다. 이러한 특성 때문에 생산 공정의 최적화와 속도 향상이 어려워, 생산 지연의 주요 원인 중 하나로 여겨집니다.

2. 배터리 문제: 사이버 트럭은 테슬라의 새로운 4680 배터리를 사용할 예정입니다. 이 배터리는 더 큰 용량과 더 높은 에너지 밀도를 제공하기 위해 설계되었지만, 양산 과정에서 난항을 겪고 있습니다. 특히, 음극재의 건식 코팅 공정이 양산에 어려움을 주고 있으며, 이는 배터리 생산 속도와 효율성에 영향을 미치고 있습니다. 이러한 배터리 생산의 병목 현상은 사이버 트럭의 생산 지연의 또 다른 중요한 요인입니다.

테슬라는 전기차 산업의 선두주자로서 혁신적인 기술을 지속적으로 선보이고 있습니다. 그러나 최근 사이버 트럭의 생산 지연 문제가 큰 관심을 끌고 있으며, 이러한 지연의 주요 원인으로 음극재 건식공정이 지목되고 있습니다.

이 글에서는 테슬라의 음극재 건식공정이 사이버 트럭 생산에 어떠한 영향을 미치고 있는지를 살펴보겠습니다.

 

테슬라 배터리 음극재 건식공정

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<출처: Reddit> 4680-배터리-내부

 

1. 테슬라의 음극재 건식공정 개요

테슬라는 전기차 배터리의 생산 효율성과 환경 친화성을 높이기 위해 음극재 건식공정을 도입했습니다. 이 공정은 전통적인 습식 공정에 비해 비용을 절감하고, 배터리 제조 과정에서 환경적 영향을 최소화할 수 있는 장점이 있습니다. 하지만, 이 기술은 여전히 초기 단계에 있으며, 에너지 밀도와 배터리 안정성 측면에서 여러 도전과제를 안고 있습니다.

• 건식 코팅은 습식에 비해 건조과정이 없어 설비 공간과 에너지 즉 생산비용 절감 효과가 있습니다.

• 양극 및 음극까지 건식코팅 방식을 채택했습니다.

2. 사이버 트럭 생산 지연의 원인 분석

테슬라의 사이버 트럭 생산 지연의 주요 원인 중 하나로 음극재 건식공정의 어려움이 지목되고 있습니다. 이 공정은 배터리 제조에 있어서 중요한 단계이지만, 아직 대량 생산에 적합한 수준에 이르지 못한 것으로 보입니다. 특히, 고밀도 에너지 저장이 필요한 대형 전기차 배터리 생산에서 이 공정의 효율성과 안정성 문제가 두드러지고 있습니다.

3. 건식공정의 장단점

건식공정은 환경 친화적이고 비용 절감이라는 장점을 가지고 있지만, 동시에 전극의 품질 관리와 대량 생산에 어려움을 겪고 있습니다. 이는 테슬라가 사이버 트럭의 생산 목표를 달성하는 데 있어 주요한 장애물 중 하나로 작용하고 있습니다.

테슬라의 음극재 건식공정은 혁신적이지만, 사이버 트럭의 생산 지연을 초래하는 주요 요인 중 하나로 작용하고 있습니다. 이 공정의 도전과제를 극복하기 위한 테슬라의 노력은 향후 전기차 배터리 기술 발전에 중요한 기여를 할 것으로 기대됩니다.

 

4680 배터리의 특징과 중요성

4680 배터리는 지름이 46mm, 길이가 80mm인 원통형 배터리로, 테슬라의 최신 배터리 기술 중 하나입니다. 이 배터리는 기존의 배터리보다 더 큰 용량과 높은 에너지 밀도를 제공합니다, 이를 통해 전기차의 주행거리를 대폭 향상시키고 충전 시간을 단축할 수 있습니다. 또한, 4680 배터리는 구조가 단순화되어 제조 비용을 줄이는 동시에, 배터리 팩의 효율성을 높이는 데 기여하고 있습니다.

 

• 4680배터리 양산 기업들은?

테슬라의 4680 배터리 개발에는 여러 기업들이 협력하고 있습니다.

주목할 만한 기업으로는 LG에너지솔루션이 있으며, 이들은 2023년 하반기부터 테슬라를 위한 4680 배터리의 양산을 계획하고 있습니다. 또한, 파나소닉도 4680 배터리를 생산할 예정으로, 이들은 테슬라에 첫 배치를 공급하기위해 연구와 생산을 계획하고 있습니다. 이 외에도 여러 기업들이 4680 배터리 기술의 개발과 생산에 참여하고 있으며, 이는 전기차 배터리 산업의 미래를 형성하는 중요한 단계로 보여집니다.

 

✓ 4680배터리 관련 기업

테슬라: 테슬라 자체적으로도 4680 배터리를 생산하고 있으며, 네바다주에 위치한 기가팩토리에서 연간 100GWh 규모의 4680 셀을 생산할 계획입니다. 이 공장은 전기 모터, 에너지 저장 제품, 차량 파워트레인 및 배터리를 포함한 다양한 제품을 생산하는 큰 규모의 시설입니다

LG에너지솔루션: LG에너지솔루션은 테슬라를 위한 4680 배터리를 생산하기 위해 애리조나와 오창 2공장에서의 생산을 계획하고 있습니다. 애리조나 공장에서는 연간 36GWh의 4680 배터리를 생산할 계획이며​​, 오창 2공장에서는 5800억원을 투입하여 연간 9GWh 규모의 양산 설비를 구축합니다​​. 

파나소닉: 파나소닉은 미국 캔자스주에 새로운 배터리 공장을 설립하여 4680 원통형 배터리를 생산할 계획입니다. 이 공장은 테슬라의 텍사스주 오스틴 공장에 배터리를 공급할 예정이며, 약 4,000명을 고용할 계획입니다​​. 또한, 파나소닉은 일본 와카야마 공장에서 연간 10GWh의 4680 배터리를 생산할 예정이라고 합니다​​.

이외에도 우리나라는 배터리 소재, 장비의 강국입니다. 삼성sdi 도 거의 준비 막바지라고 하며, 4680배터리에 들어가는 소재와 제작하는 장비, 실리콘, 도전재 등의 많은 기업들도 4680배터리에 대한 준비를 대부분 마친것으로 알려집니다.

 

 

4680 배터리 양산 난항으로 살펴본
음극재의 건식 코틴 공정은 테슬라의 혁신적인 도전인가?
  1. 기술 혁신의 선도: 건식 코팅 공정은 기존 배터리 제조 방식과는 다른 새로운 접근 방식입니다. 전통적인 습식 코팅 공정 대신 건식 공정을 채택함으로써, 테슬라는 배터리 제조 과정을 혁신하고자 하고 있습니다. 이는 배터리 제조의 비용을 절감하고 환경적 영향을 감소시키는 방향으로 나아가는 중요한 발걸음입니다.

  2. 에너지 밀도 및 효율성 향상: 건식 공정은 배터리의 에너지 밀도를 증가시키는 잠재력을 가지고 있습니다. 이는 전기차의 주행 거리를 향상시키고 충전 시간을 단축하는데 기여할 수 있으며, 전기차의 전반적인 효율성을 개선하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.

  3. 생산 과정의 최적화: 건식 공정은 배터리 제조 과정을 단순화하고, 생산 효율을 높이는 가능성을 제시합니다. 이는 장기적으로는 생산 비용을 감소시키고 대량 생산을 용이하게 할 수 있습니다, 단기적으로 어려움이 있더라도 장기적인 생산 최적화를 위한 중요한 단계입니다.

  4. 환경적 지속 가능성 추구: 건식 공정은 환경적 지속 가능성 측면에서도 중요한 의미를 가집니다. 전통적인 습식 공정에서 사용되는 유해 화학 물질의 사용을 줄임으로써, 배터리 제조 과정의 환경적 발자국을 줄일 수 있습니다.

결론적으로, 테슬라의 음극재 건식 코팅 공정은 단순한 기술적 도전을 넘어서 전기차 배터리 산업의 미래를 형성하는 중요한 혁신의 한 부분으로 볼 수 있습니다. 현재의 생산 지연은 이러한 혁신적인 도전과정에서 자연스럽게 마주치는 장애물로, 테슬라가 이를 극복하면서 얻을 수 있는 장기적인 이득은 매우 큰 것으로 기대됩니다.

빠르게 생산과 양산이 안정화되어 테슬라사이버 트럭의 생산 확대를 기대해 봅니다.

 

 

 

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