테슬라의 4680 배터리 셀 책임자가 개발, 제조 및 향후 계획에 대해 이야기합니다.

테슬라의 야심찬 4680 셀 프로그램은 차량 로드맵, 특히 사이버트럭의 중추적인 역할을 담당해 왔습니다. 테슬라의 4680 셀 프로젝트 시니어 디렉터인 본 에글스턴은 최근 샌디 먼로 와 함께 Munro Live에서 셀 개발, 제조 장애물, 테슬라의 미래 궤적에 대한 유용한 통찰력을 제공했습니다. 아래에서 전체 동영상을 시청할 수 있습니다.

4680 셀은 다른 배터리와 마찬가지로 크기가 특징입니다: 직경 46mm, 길이 80mm입니다. Tesla는 현재 내부적으로 사이버셀(사이버셀로 알려진 2세대 4680 셀을 생산하고 있으며, 이 셀은 모든 사이버트럭 모델과 함께 배송됩니다. 이 2세대 버전은 4680 모델 Y의 느린 충전 문제로 인해 한정 생산이 취소된 1세대보다 상당히 발전된 버전입니다.

시제품은 쉽지만 생산은 어렵다

4680을 컨셉 셀에서 대량 생산으로 가져오는 것은 쉽지 않았지만 테슬라에 따르면 현재 이 셀은 테슬라에서 가장 저렴한 kWh당 셀이 되었습니다. 에글스턴은 동영상에서 규모 확대는 엄청난 도전이었으며 세부 사항에 대한 극도의 주의가 필요했다고 강조했습니다.

다양한 기술을 보유한 팀과 함께 원자 전극 재료부터 중요한 형성 과정을 거쳐 4680에 생명을 불어넣는 데 상당한 노력이 필요했습니다.

장벽 허물기

이러한 장애물을 극복하기 위해 에글스턴 팀은 혁신을 추구하고 배터리 업계에서 아직 활용되지 않았던 새로운 공정에 집중했습니다. 획기적인 새로운 건식 전극 공정이 그 핵심으로, 기존 생산 방식에 필요한 독성 용매와 대형 오븐을 사용하지 않습니다. 이를 통해 공장 내부 공간을 줄이는 동시에 더 깨끗하고 안전해져 처음부터 더 나은 전지를 만들 수 있습니다.

이를 보완하기 위해 테슬라는 양극, 음극 및 분리막 재료에 특별히 맞춘 맞춤형 전해질 제형을 사내에서 개발하여 심층 수직 통합을 확장했습니다.

이 수직 통합은 4680 프로그램의 핵심이었으며 테슬라는 셀 캔 같은 구성품을 사내에서 생산하여 공정을 최적화하고 폐기물을 줄이는 역할을 하면서 이를 더욱 확장했습니다. 에글스턴은 또한 4680의 독특한 터미널 디자인이 보다 쉽고 안정적인 용접을 가능하게 하여 테슬라가 목표로 하는 높은 생산량에 기여하고 있다고 지적했습니다.

지속 가능성

지속 가능성 측면에서 테슬라는 폐기물을 최소화하기 위해 제조 라인에서 바로 재료를 회수하고 재활용하는 데 많은 노력을 기울이고 있습니다. 에글스턴은 이를 테슬라가 지속 가능성을 높이기 위한 노력의 일환으로 강조했으며, 이는 건식 전극 공정에서 용매를 사용하지 않음으로써 얻을 수 있는 환경적 이점과도 연결됩니다.

구조적 배터리 팩

4680은 본질적으로 사이버트럭과 연결되어 있지만, 테슬라는 특정 셀 형식의 사용 또는 개발을 통해 배운 기술을 통해 향후 차량에 이를 확대할 것으로 예상하고 있습니다. 에글스턴은 사이버트럭의 효율성은 부분적으로 그의 팀이 차량 팀과 협력하고 작업한 덕분이라고 언급했습니다. 구조적인 배터리 팩은 무게를 최소화하고 실내와 탑승자를 추가로 지지하고 보호합니다.

4680의 미래

에글스턴은 자신이 리더십을 맡은 이후 처리량, 수율, 제품 품질이 크게 개선되었다며 테슬라의 4680 프로그램과 그 진전에 대해 상당한 자신감을 표했습니다.

그는 테슬라와 엘론이 정한 야심 찬 목표를 인정하고 기가와트당 인원수와 같은 지표를 사용하면 생산을 효율적으로 추진할 수 있다고 언급했습니다. 이 지표는 본질적으로 노동 효율성을 측정하는 것으로, 적은 인원으로 더 많은 배터리 용량(기가와트시)을 생산한다는 것은 더 간소화되고 비용 효율적인 제조 공정을 의미합니다.

에글스턴은 향후 개발 계획을 암시했고, 우리는 이전에 테슬라가 미래를 위해 더 많은 셀을 연구하고 있다는 소식을 들었지만 배터리 기술 경쟁은 전 세계에서 빠르게 진행되고 있습니다. 테슬라는 4680대의 생산을 추진하고 325kW급 슈퍼차저를 배치하고 있지만(곧 500kW도 배치할 예정), 경쟁업체의 도전에 계속 직면하고 있습니다.

중국의 지커 같은 브랜드는 10분 이내에 10-80%까지 충전하고 400kW 이상의 지속 속도를 달성할 수 있는 새로운 LFP 배터리를 시연하고 있습니다. 현재 사이버트럭은 기껏해야 325kW의 최대 속도를 몇 분 동안만 유지할 수 있어 향후 출시될 경쟁 제품에 비해 충전 곡선이 평균 이하입니다.

테슬라는 4680이 구축한 비용 경쟁력을 유지하면서 전체 라인업에서 더 빠른 충전 속도를 달성하는 새로운 셀 개발 및 생산에 집중해야 할 것입니다. 현재로서는 이러한 새로운 더 빠른 충전 속도가 사이버트럭에만 제한적으로 적용되지만, 곧 Model S와 Model X의 갱신이 예정되어 있으므로 나머지 라인업에 적용될 때까지 Tesla의 업데이트된 플래그십 차량이 이 기술을 최대한 활용할 것으로 예상됩니다.