LGES와 삼성SDI, 46mm 원통형 배터리 셀 양산 시작

LG 에너지 솔루션과 삼성SDI가 직경 46mm의 원통형 배터리 셀을 양산하기 시작했습니다. 이로써 이들은 테슬라의 4680 셀과 경쟁하게 되었습니다. 하지만 국내 배터리 제조사들은 판도를 바꿀 수 있는 테슬라의 건식 배터리 전극 공정에 대해 고민하고 있습니다.

테슬라는 2020년 배터리의 날에 당시 시중에 나와 있는 어떤 것보다 훨씬 큰 새로운 유형의 배터리 셀을 발표했습니다. 일론 머스크의 전형적인 방식대로, 이 대형 배터리 셀은 실리콘 양극을 사용하여 에너지 밀도와 전력 성능이 크게 향상된 것으로 홍보되었습니다. 그러나 새로운 테슬라 셀의 가장 중요한 품질은 건식 배터리 전극(DBE)이라는 새로운 제조 공정 덕분에 제조 비용이 훨씬 낮아졌다는 점이었습니다.

새로운 셀의 직경은 46mm, 높이는 80mm로 4680 셀이라고 불립니다. 폼 팩터가 커지면 배터리 팩에 더 적은 수의 셀을 사용할 수 있기 때문에 그 자체로 제조 비용이 낮아집니다. 그러나 테슬라가 생산을 시작하면서 크기가 커지면 열 관리 시스템에 문제가 발생한다는 것이 분명해졌습니다.

셀 온도를 관리 가능한 수준으로 유지하려면 최대 충전 전력을 빠르게 떨어뜨려야 하기 때문에 충전 성능에 영향을 미쳤습니다. 이로 인해 4680 전지로 구동되는 테슬라 모델 Y, 특히 사이버트럭은 충전 곡선이 매우 좁고 충전 속도가 다소 느려졌습니다. 또한 테슬라는 화학 물질을 개선하지 못했기 때문에 4680 셀이 여전히 업계 표준인 2170 셀보다 더 높은 에너지 밀도를 제공하지 못했습니다.

테슬라가 건식 전극 제조 공정에 집착하는 동안 다른 배터리 제조업체들은 무슨 일이 있어도 46mm 셀을 시장에 출시하기 위해 노력해 왔습니다. 더 큰 셀 형식은 비용 측면에서 유리하기 때문에 더 많은 자동차 제조업체가 이를 사용한다고 발표했습니다. 그중에는 BMW의 뉴 클라쎄 모델과 R2 및 R3 소형 전기차의 리비안이 있습니다.

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리비안은 R2의 배터리 팩에 4695셀을 사용할 예정이며, 이는 테슬라의 4680셀보다 셀의 크기가 더 크다는 것을 의미합니다. 이 셀은 애리조나주 퀸크릭에 있는 동일한 생산 시설을 통해 테슬라에 4680셀을 공급할 예정인 LG에너지솔루션즈(LGES)에서 공급할 예정입니다. 한편 삼성SDI는 베트남에서 이 미국 자동차 제조업체를 위한 4695셀 양산도 시작한다고 발표했습니다.

삼성SDI는 4680(테슬라용), 4695, 46120(BMW용) 등 다양한 크기의 46mm 셀과 익명의 완성차 업체를 위한 46100 셀을 생산할 계획입니다. 삼성 전지는 특허받은 실리콘 탄소 나노 복합체(SCN) 음극을 사용하는 하이니켈 NCA 유형입니다. 이는 에너지 밀도를 높이는 동시에 배터리 팽창을 최소화하고 안전성을 향상시킵니다.

하지만 국내 배터리 제조업체들은 테슬라와의 경쟁을 우려하고 있습니다. 이 전기차 제조업체는 연말까지 DBE 공정을 해결하고 차세대 4680 셀을 생산할 것이라고 발표했습니다. 이렇게 되면 한국 공급업체는 물론 경쟁업체에 비해 상당한 비용 우위를 점하게 될 것입니다. 한국 기업들은 2028년까지 DBE 셀을 생산할 수 있을 것으로 예상하고 있습니다. 

https://www.autoevolution.com/news/lges-and-samsung-sdi-have-started-mass-production-of-46-mm-cylindrical-battery-cells-249287.html#