전고체 배터리 전쟁 | 배터리 이야기 4화

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전고체 배터리 전쟁 | 배터리 이야기 4화 전고체 배터리 전쟁 삼성과 토요타는 왜 이 기술에 모든 것을 걸었을까 지금까지 우리는 배터리의 두 가지 문제를 확인했다. 리튬 배터리는 폭발 위험이 있다 전고체 배터리는 기술적으로 어렵다 그렇다면 이런 질문이 남는다. “그래도 누군가는 이 기술을 완성해야 하지 않을까?” 바로 그 경쟁이 이미 시작되어 있었다. 30년 전부터 시작된 연구 전고체 배터리 연구는 최근에 시작된 것이 아니다. 일본에서는 이미 1990년대부터 이 기술을 연구하고 있었다. 그 중심에 있는 기업이 있다. 토요타. 토요타는 하이브리드 자동차를 만들며 배터리 기술을 꾸준히 연구해 왔다. 그리고 그 다음 목표를 전고체 배터리로 설정했다. 토요타 전고체 배터리 목표 충전 시간 단축 주행 거리 증가 배터리 안전성 향상 토요타는 이 기술을 차세대 자동차의 핵심 기술 로 보고 있다. 한국도 가만히 있지 않았다 한국에서도 이 경쟁에 뛰어든 기업이 있다. 삼성. 특히 배터리 연구에서 삼성은 새로운 접근 방식을 선택했다. 바로 황화물 고체 전해질 . 이 물질은 이온 이동 속도가 매우 빠르다는 특징이 있다. 그래서 전고체 배터리의 가장 큰 문제였던 이온 이동 문제 를 해결할 가능성이 있다. 삼성 전고체 배터리 연구 방향 황화물 고체 전해질 에너지 밀도 향상 배터리 수명 증가 하지만 문제는 여전히 남아 있다 전고체 배터리는 분명 매력적인 기술이다. 하지만 현실은 여전히 어렵다. 대량 생산 기술 재료 비용 계면 안정성 문제 이 문제들이 해결되지 않으면 상용화는 쉽지 않다. 그래서 지금은 두 가지 길이 존재한다 현재 전기차 배터리 기술은 두 가지 방향으로 발전하고 있다. 기존 리튬 배터리를 발전시키는 ...

테슬라 배터리 전략 | 배터리 이야기 3화

테슬라 배터리 전략 | 배터리 이야기 3화

테슬라 배터리 전략

전고체 대신 다른 길을 선택한 이유

지금까지 우리는 두 가지 사실을 알게 되었다.

  • 리튬 배터리는 폭발 위험이 있다
  • 전고체 배터리는 아직 기술적으로 어렵다

그렇다면 전기차 기업들은 어떤 선택을 하고 있을까?

여기서 등장하는 기업이 있다.

전기차 혁명을 이끈 기업 Tesla.

많은 사람들이 이렇게 생각한다.

“Tesla는 전고체 배터리를 개발하고 있을까?”

하지만 놀랍게도 Tesla의 선택은 전혀 달랐다.

Tesla는 왜 전고체 배터리를 선택하지 않았을까

Tesla는 전고체 배터리를 완전히 부정하지는 않는다.

하지만 현실적인 판단을 했다.

“상용화까지 너무 오래 걸린다.”

전기차 시장은 지금 폭발적으로 성장하고 있다.

Tesla의 목표는 단순했다.

지금 당장 더 좋은 배터리를 만드는 것.

그래서 Tesla는 기존 리튬 배터리를 완전히 새롭게 설계하기 시작했다.

바로 4680 배터리

2020년 Tesla Battery Day에서 Tesla는 새로운 배터리를 공개했다.

바로 4680 배터리.

숫자는 단순한 규격을 의미한다.

  • 지름 46mm
  • 높이 80mm

기존 배터리보다 훨씬 큰 원통형 셀이다.

그런데 단순히 크기만 커진 것은 아니다.

4680 배터리 핵심 변화
  • 에너지 밀도 증가
  • 열 관리 개선
  • 생산 비용 감소
  • 주행 거리 증가

핵심 기술 : 탭리스 구조

기존 원통형 배터리에는 전류를 모으는 작은 금속 연결부가 있다.

이것을 탭(Tab)이라고 부른다.

문제는 이 탭이 열을 발생시키고 전류 흐름을 제한할 수 있다는 점이다.

Tesla는 여기서 혁신적인 아이디어를 적용했다.

탭을 없애버린 것이다.

이를 탭리스(Tabless) 구조라고 한다.

전류가 셀 전체로 흐르도록 만들어 저항과 발열을 크게 줄였다.

결과적으로 배터리 효율과 성능이 모두 향상된다.

배터리는 자동차의 절반 가격이다

전기차에서 배터리는 가장 비싼 부품이다.

어떤 경우에는 자동차 가격의 절반에 가까운 비중을 차지한다.

그래서 Tesla는 배터리 전략을 단순한 기술 문제가 아니라 산업 전략으로 바라봤다.

  • 배터리 생산 직접 투자
  • 대규모 공장 건설
  • 공급망 확보

이 전략은 전기차 산업 전체에 큰 영향을 미치기 시작했다.

그리고 또 다른 경쟁이 시작된다

하지만 여기서 또 하나의 이야기가 시작된다.

Tesla가 기존 배터리를 발전시키는 동안 다른 기업들은 전혀 다른 길을 걷고 있었다.

바로 전고체 배터리.

특히 일본과 한국의 기업들이 이 기술 경쟁에 뛰어들기 시작했다.

그 중심에는 두 기업이 있다.

삼성과 토요타.

차세대 배터리를 둘러싼 거대한 기술 경쟁이 시작되고 있었다.

© 소소하지만 과학이야

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