3년 전인 이번 주 9월 19일자 뉴스에 따르면, 테슬라 CEO 엘론 머스크는 '배터리 데이'라는 이름으로 눈에 띄는 야외 행사를 주최했습니다. 머스크는 이전에도 저렴한 가격의 대중용 전기 자동차를 출시할 계획이라고 여러 차례 언급한 바 있으며, 마침내 배터리 데이에서 테슬라 팬들에게 목표에 도달하기 위한 계획을 설명했습니다.

2시간이 넘는 시간 동안 머스크는 니켈과 리튬 채굴 및 처리, 전극 제조, 배터리 설계 및 적층을 포함한 새로운 방법을 도입하여 전기 자동차 배터리의 제조 공정을 재구상했습니다. 그는 이러한 새로운 방법을 통해 2023년쯤에는 배터리 비용이 절반으로 줄어들어 Tesla가 25,000달러에 불과한 전기 자동차를 생산할 수 있게 될 것이라고 말했습니다.

오늘날 Tesla의 "배터리 데이"는 업계에서 중요한 순간이 되었습니다. 머스크는 경쟁사에게 비용을 대폭 절감하지 않으면 전기 자동차 경주에서 패할 위험이 있다고 경고했습니다. 폭스바겐과 BMW는 배터리 비용을 50% 절감하겠다고 약속했고, 제너럴모터스(GM)도 배터리 비용을 약 40% 절감하겠다고 약속했다. 많은 회사들이 머스크가 설명하는 초대형 4680 배터리를 따랐습니다. 이 배터리는 직경 46mm(1.8인치), 길이 80mm(3.1인치)로 기존 원통형 전기 자동차 배터리 크기의 약 두 배입니다. 다른 회사에서는 고가의 기존 전극 제조 장비를 대체하기 위해 건전지 전극(DBE)과 같은 생산 방법을 개선하려고 노력하고 있습니다.

그러나 분석가들이 모델 2라고 부르는 25,000달러짜리 Tesla는 아직 공개되지 않았으며 조만간 출시될 것 같지도 않습니다. 전기차 가격을 낮추는 핵심은 자동차 전체 원가의 40%를 차지하는 배터리다. Tesla는 4680 배터리의 소량 생산을 시작했습니다. 캘리포니아주 프리몬트와 텍사스주 오스틴에 있는 회사의 거대한 공장에서 생산되는 배터리는 연간 약 75,000대의 Model Y 차량 조립을 지원하기에 충분하지만 이는 Tesla가 2022년에 판매할 750,000대의 Model Y 차량에 비하면 작은 부분에 불과합니다. 초기 4680 배터리에는 Musk가 Battery Day에서 설명한 많은 변화가 포함되지 않은 것으로 보입니다. 예를 들어, 셀을 여러 번 독립적으로 분해한 결과, 음극에는 건전지 전극이 사용되지 않았고 양극에는 실리콘이 포함되어 있지 않았습니다.

실제로 전기 작가 월터 아이작슨(Walter Isaacson)은 최근 출간된 '엘론 머스크 전기'에서 머스크 자신도 저가형 테슬라를 '배터리 데이'의 핵심 제품으로 활용하겠다는 생각이 점차 식어가고 있다고 밝혔다. 아이작슨은 테슬라의 수석 디자이너인 프란츠 폰 홀츠하우젠(Franz von Holzhausen)이 머스크에 25,000달러짜리 자율주행차 디자인을 여러 번 제출했지만 더 비싼 자율주행 택시 개발에 더 관심이 있는 것처럼 보였던 머스크에 의해 거절당했다고 썼습니다. 머스크는 자동차 소유자가 차량을 사용하지 않을 때 차량을 임대하고 높은 수수료를 받아 자동차 구입 비용을 충당할 수 있다고 믿습니다. 그러나 von Holzhausen은 Model 2의 개발을 지원했으며 자신의 디자인 스튜디오에서 조용히 이 모델을 개발해 왔습니다. 머스크가 마침내 이 자동차의 개발을 승인한 것은 2022년 9월이 되어서였습니다. 이 책에는 Tesla가 언제 Model 2를 출시할지는 명시되어 있지 않지만 몇 년이 걸릴 수도 있습니다. 머스크는 2019년 전기 픽업트럭 사이버트럭의 컨셉 버전을 출시했지만, 양산은 내년까지 기다려야 할 수도 있다.

아마도 25,000달러짜리 Tesla는 대규모 전기 자동차 시장을 구축하는 데 있어서 더 이상 예전만큼 중요하지 않습니다. 중국 전기차 업체인 BYD, SAIC MG, Jikry 등은 16,000달러에서 26,000달러에 이르는 다양한 고품질 모델을 생산하고 있다. 폭스바겐은 2만~3만 달러 규모의 전기차를 개발 중이며 2030년쯤 시장에 출시될 것으로 예상된다고 밝혔다. 하지만 중국산 자동차가 서구에서 대규모로 판매될 것이라는 증거는 없고 폭스바겐의 전기차 판매량도 눈에 띄지 않는다.

그러므로 머스크의 계획은 여전히 ​​매우 중요하다. Apple과 마찬가지로 Tesla 브랜드도 높은 평판을 누리고 있습니다. Model Y의 인기로 판단할 때, 패밀리 가격의 Tesla 자동차 출시는 전기 자동차의 대규모 판매를 촉진하는 데 도움이 될 수 있습니다. 중국 이외의 어떤 자동차 제조업체도 대중 시장에서 이렇게 큰 성공을 거둘 가능성이 없습니다.

'배터리의 날' 비전

머스크는 2000년대 초반 테슬라가 창립된 이후 값싼 전기차를 만들고 싶다는 꿈을 이야기해왔다. 머스크는 2006년 테슬라의 '마스터 플랜'에서 테슬라의 주요 목표는 저가형 가정용 전기자동차 시대를 만들고 화석연료 자동차를 퇴출시키는 것이라고 밝혔다. 그는 10만 달러짜리 Tesla Roadster와 같은 고가의 전기 자동차를 만드는 것부터 시작하고 후속 모델을 통해 점차적으로 비용을 줄일 계획입니다. 오늘날 미국 정부가 제공하는 보조금을 통해 기본 모델 3의 가격을 약 3만 달러까지 낮출 수 있습니다. 하지만 모델 2는 가격이 더 저렴해야 하고, 보조금을 받으면 가격이 2만 달러 미만이 될 수도 있습니다.

'배터리 데이'를 맞아 머스크는 이번 전기차에 대한 기대감을 다시 한 번 높였다. 그는 테슬라가 3년 안에 2만5000달러짜리 전기차를 생산할 예정인데, 이 목표를 달성하는 열쇠는 배터리와 사용되는 금속이라고 말했다. 머스크는 당시 "이를 위해 우리는 배터리 제조에 더 많은 에너지를 투자하고 있으며, 채굴부터 완전한 배터리 팩 제조까지 모든 면에서 혁명을 일으키려고 노력하고 있다. 우리는 재미로 배터리 사업을 하는 것이 아니라 급속한 성장을 위한 제한 요소이자 병목 현상이 되었기 때문에"라고 말했다.

그러나 지난 7년 동안 머스크의 수사를 면밀히 살펴보면 그가 때때로 값싼 자동차 문제에 대해 흔들리고 있음을 알 수 있다. 머스크는 2016년 업데이트된 마스터플랜에서 가정용 전기차에 대한 어떤 주제도 언급하지 않았지만, 처음으로 "거의 모든 사람"이 개인 소유의 자율주행 택시를 이용할 수 있다고 공개적으로 밝혔습니다. 5개월 전 세 번째 마스터플랜을 발표했을 때 그는 저가형 자동차에 대해서는 전혀 언급하지 않았다. 그의 양면적인 감정은 자율주행차에 대한 열정에서 비롯된 것으로 보인다. 머스크는 "배터리 데이"에 모델 2에 핸즈프리 운전 기능을 제공하겠다고 약속하기도 했습니다. 분명히 자율주행 택시 생산의 더 큰 이점이 그를 흔들었을 수도 있습니다.

아이작슨은 책에서 머스크가 2022년 여름 전화 회의에서 폰 홀츠하우젠과 다른 테슬라 임원들에게 자율주행 택시가 "모든 것을 바꿀 것"이라고 말했다고 밝혔습니다. "이 제품은 Tesla를 10조 달러 규모의 회사로 만들 것이며 사람들은 지금으로부터 100년 후에도 여전히 이 순간에 대해 이야기할 것입니다." 폰 홀츠하우젠(Von Holzhausen)과 테슬라의 차량 엔지니어링 부사장인 라르스 모라비(Lars Moravy)는 머스크가 25,000달러짜리 자동차와 자율주행 택시를 모두 만들도록 설득하려고 반복적으로 시도했지만 실패했습니다.

마침내 2022년 9월 폰 홀츠하우젠과 몰라베는 모델 2 출시에 대한 경제적 사례를 제시했다. 아이작슨은 책에서 머스크가 연간 자동차 판매량이 2천만 대에 달할 수 있는 2020년까지 테슬라의 연간 성장률이 약 50%에 달할 것이라고 공개적으로 여러 차례 예측했다고 썼다. 그러나 머스크의 두 대리인은 이 목표를 달성하려면 Tesla의 제품 라인에 모델 3 및 모델 Y와 같은 중형 세단 및 SUV보다 두 배 더 많이 팔 수 있는 작고 저렴한 자동차가 포함되어야 한다고 믿습니다. 자율주행 택시가 규제 승인을 받는 데 수년이 걸릴 수 있으므로 그 동안 25,000달러짜리 소형 자동차를 만드는 것이 더 합리적입니다. 회사는 동일한 조립 라인에서 두 모델을 모두 생산할 수 있었습니다.

아이작슨의 설명에 따르면 머스크는 7개월 전인 올해 2월 폰 홀츠하우젠의 계획을 마침내 승인했다. Von Holzhausen은 자율주행 택시와 Model 2의 머스크 프로토타입을 선보였습니다. 두 차량 모두 사이버트럭처럼 생겼으며 날카로운 모서리와 블레이드 러너 분위기를 풍깁니다. 아이작슨은 머스크가 다음과 같이 말한 것을 인용했습니다. "이 자동차 중 하나가 모퉁이를 돌면 사람들은 미래에서 온 것을 보고 있다고 생각합니다."

세부 사항이 성공 또는 실패를 결정합니다

Tesla 외에도 다른 회사들도 100kWh 배터리 팩에 필요한 셀 수를 4,416개에서 960개로 줄이는 더 큰 4680셀의 이점을 보고 있습니다. 일본의 Panasonic, 한국의 삼성 및 LG 에너지 솔루션, 중국의 CATL과 같은 회사가 이 새로운 유형의 배터리를 채택하기 위해 경쟁하고 있는 것으로 알려졌습니다.

또한 4680 배터리는 더 많은 잠재력을 가지고 있습니다. Tesla는 기존 배터리 셀을 다른 방법으로 교체하여 "무극 귀"라고 부르는 열 제거 시스템을 도입했습니다. 양극에 실리콘을 추가하면 순항 범위가 크게 향상됩니다. 4680과 마찬가지로 캘리포니아 팔로알토에 있는 실리콘 양극 스타트업 OneDBattery Sciences, 매사추세츠 스타트업 AMBatteries, 독일 Saueressig Group을 포함하여 많은 기업들이 DBE 문제에 대한 솔루션을 연구하기 시작했습니다.

그러나 이러한 모든 혁신을 마스터하는 것은 어려운 것으로 입증되었습니다. Tesla와 다른 회사는 DBE를 배터리 양극에 성공적으로 사용했습니다. 왜냐하면 대부분의 양극에 사용되는 흑연 재료는 일반적으로 매끄럽고 캘린더 롤러로 압축할 때 평평해지기 때문입니다. 그러나 이들 회사는 니켈, 망간, 코발트 입자가 알루미늄 집전체에 쉽게 부착되거나 평평해지지 않기 때문에 음극에서 니켈, 망간, 코발트 입자를 굴리는 데 어려움을 겪었습니다. 작년에 팟캐스트 "The Limiting Factor"의 진행자인 Jordan Giesige가 조직한 배터리 분해에 따르면 Tesla 4680 배터리에는 음극에 실리콘이 도입되지 않았습니다. 실리콘 양극 제조업체인 Graphenix Development의 CEO인 Rob Anstey는 실리콘이 단단하고 날카로워 집전체와 캘린더링 롤러를 긁거나자를 수 있다고 말했습니다. Tesla의 건식 전극 R&D 이사인 Matt Tyler는 논평 요청에 응답하지 않았습니다.

매사추세츠에 본사를 둔 리튬 금속 배터리 개발업체인 Factory Energy의 CTO인 Alex Yu는 "개념적으로 멋진 것과 최종 제품 사이에는 큰 격차가 있습니다."라고 말했습니다. "새로운 아이디어가 많이 나올 수 있지만 모든 것을 검증하는 데는 시간이 걸립니다. R&D부터 작은 샘플, 비용 효율적이고 고품질의 실제 제품까지 수년이 걸립니다."

배터리 데이는 10년 넘게 상업용 전기 자동차 배터리를 만들기 위해 노력해 온 회사들의 세간의 이목을 끄는 커밍아웃 파티이기 때문에 반향을 불러일으킵니다. 이제 머스크는 전기 자동차를 혁신하고 주류로 끌어들이도록 추진하고 있습니다. 누구도 감히 이 과제를 과소평가할 수는 없지만 머스크의 리드를 따르는 기업이 너무 많기 때문에 머스크만이 목표를 달성할 수 있다는 뜻일 수도 있습니다. (작은)