한국자동차연구원 동향 보고서
테슬라 4680배터리 양산 눈앞
에너지밀도·출력 5~6배 높여

4680 배터리 형상(왼쪽)과 Tabless 설계를 보여주는 전지하단 단면(오른쪽). 한국자동차연구원 제공

테슬라가 올해 현재 양산을 앞두고 있는 중대형 ‘원통형 배터리(4690 배터리)’가 전기차 시장의 '게임 체인저'가 될 잠재력이 있다는 평가가 나왔다.

한국자동차연구원(한자연)은 7일 산업동향 보고서를 통해 "전기차 업계는 테슬라 '4680 배터리' 대량 양산 이후를 대비할 것"이라며 "이 배터리가 향후 전기차 시장의 판도를 좌우할 것"이라고 밝혔다.

지름 46mm, 길이 80mm를 뜻하는 4680 배터리는 기존 배터리보다 에너지 밀도는 5배, 출력은 6배 각각 높이고 주행거리를 16% 늘린 것이 특징이다.

한국자동차연구원 제공

한자연은 중대형 각형과 파우치형에 집중하는 배터리사들이 테슬라가 제시한 중대형 원통형에 상응하는 고속 공정에 집중할 것인지, 원통형 배터리를 개발할 것인지 선택의 갈림길에 설 것으로 전망했다.

삼성SDI나 LG에너지솔루션은 테슬라 및 다른 완성차사의 중대형 원통형배터리 수주에 대비해 연구개발·양산을 준비 중이다.

한자연은 "기존 중대형 각형과 파우치형을 사용하는 완성차 기업들은 원가 절감이 된 중대형 원통형 배터리를 탑재한 전기차와의 가격 경쟁에서 난항을 겪을 가능성이 있다"고 설명했다.

이어 "차세대 이차전지 기술 개발도 중요하지만, 현재로서는 원가와 양산성 등 넘어야 할 장벽이 존재한다"며 “전기차 메가트렌드가 지속되기 위해서는 원가의 40%에 해당하는 배터리 가격 하락이 핵심 이슈이며, 현존 이차전지기술을 활용한 배터리설계의 개선 및 경제성 개선도 중요한 부분임을 인식해야 한다”고 강조했다.

한자연은 "테슬라는 4680 배터리 개발을 통해 원가절감 효과를 노린 것"이라며 "대량 양산에 성공하면 생산성과 원가 경쟁력을 유의미하게 개선할 수 있다"고 분석했다.

한국자동차연구원 제공

올해는 배터리 가격이 전년 대비 하락하지 않는 첫해가 될 전망이다.

한자연은 코로나19 사태 이후 발생한 공급망 교란과 주요 원자재 가격 상승으로 배터리 가격 하락 속도가 둔화될 것으로 내다봤다.

한자연은 "테슬라는 2025년까지 배터리 가격을 60달러/kWh(킬로와트시)까지 낮출 계획"이라며 "전기차 생산원가의 40%에 이르는 배터리 기술의 내재화를 통해 완성차 기업으로서의 기술 최적화와 원가 통제력 유지에 초점을 두고 있다"고 말했다.

송현수 기자 songh@busan.com