2024년 4680 배터리의 기술적 특징, 도입현황, 자동차 시장의 변화

2024년 4680 배터리의 기술적 특징, 도입현황, 자동차 시장의 변화

전기 자동차 산업에서의 혁신, 특히 4680 배터리의 등장은 미래의 지속 가능한 교통수단을 위한 중요한 발전입니다. 테슬라의 이러한 첨단 배터리 기술은 크기와 성능 면에서 기존의 2170 배터리를 뛰어넘어 전기 자동차의 주행 거리와 효율성을 높였습니다. 이번 포스팅에서는 4680 배터리의 기술적 특징, 도입 현황, 그리고 이로부터 기대되는 전기 자동차 시장의 변화에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

 

 

1. 4680 배터리의 도입과 생산

2021년에 테슬라가 처음으로 소개한 4680 배터리는 지름 46mm, 길이 80mm의 실린더형으로, 기존 2170보다 크기와 셀 당 에너지 밀도가 높습니다.

 

모델 Y의 첫 도입과 시장 평가

4680 배터리를 장착한 최초의 차종은 2023년 Giga Texas 공장에서 생산된 '모델 Y'입니다. 모델 Y의 4680 배터리 처음 도입에 대한 시장 반응은 상당히 긍정적이었습니다. 이 첨단 배터리의 도입은 전기 자동차 산업에서의 새로운 기술 표준을 제시하고, 특히 에너지 밀도와 주행 거리의 증가로 인해 소비자들 사이에서 큰 관심을 불러일으켰습니다.

 

테슬라의 이러한 혁신은 업계에 파장을 일으켜 전기 자동차 기술에 대한 믿음을 높이고 시장 경쟁을 더욱 가속화시켰습니다. 또한, 기업의 신뢰성과 기술력에 대한 신뢰가 증가함에 따라 주식 시장에서도 긍정적인 반응이 나타났으며, 테슬라의 주가는 이러한 기대와 함께 상승하는 경향을 보였습니다. 이러한 시장 반응은 향후 전기 자동차 산업의 발전 방향을 좌우할 수 있으며, 기술적 혁신에 대한 긍정적인 전망을 제공했습니다.

 

2. 2024년 4690 배터리의 개발과 생산 현황

2024년에는 여러 제조사가 4680 배터리의 개발과 생산에 참여하고 있습니다. 파나소닉은 2024년 3월에 대규모 생산을 시작할 계획이며, LG 에너지솔루션은 하반기에 대량 생산에 참여할 예정입니다.

 

주요 자동차 제조사의 도입 계획

2024년까지는 주요 자동차 제조사인 테슬라와 BMW가 4680 배터리를 미래 전기 자동차에 도입할 것으로 예상됩니다.

 

기술적 우수성과 이점

4680 배터리는 에너지 밀도 증가와 배터리 팩 내 미사용 공간 축소의 이점을 가지고 있어, 전기 자동차를 저렴하게 생산할 수 있는 장점이 있습니다.

 

※ 4680 배터리는 NCM? LFP?

테슬라는 4680 배터리를 개발하면서 삼원계 배터리로 개발했습니다. 하지만, 삼원계 배터리의 코발트 가격 상승으로 인해 LFP 배터리로 전환하는 가능성도 거론되고 있습니다.

 

현대차와 GM은 4680 배터리를 개발하면서 LFP 배터리로 개발했습니다. 현대차는 4680 LFP 배터리를 2024년부터 아이오닉 7, GV70 전기차 등에 탑재할 계획입니다. GM은 4680 LFP 배터리를 2025년부터 캐딜락 셀레스틱, 쉐보레 실버라도 EV 등에 탑재할 계획입니다.

 

결론적으로, 4680 배터리는 삼원계 배터리와 LFP 배터리 모두 제조 가능합니다. 배터리 제조업체들은 시장 상황과 고객 요구 사항에 따라 4680 배터리의 종류를 선택할 것으로 예상됩니다.

 

• NCM 삼원계 배터리와 LFP 배터리의 차이점을 자세히 알고 싶다면 아래 포스팅을 확인하세요. 

전기 자동차의 배터리에 대해 알아보자: NCM 배터리 VS LFP 배터리

 

3. 에너지 밀도 증가의 기술적 원리

에너지 밀도 증가에는 크게 네 가지 기술적 향상이 있습니다. 첫째로 크기의 증가로 배터리의 용량과 에너지 밀도를 높였습니다. 둘째로 테이블레스(Tableless) 기술을 적용하여 충전 거리를 줄여 내부 저항을 감소시킴으로써 에너지 밀도를 증가시켰습니다. 셋째로 플레이트 두께를 증가시켜 에너지 밀도를 높였으나, 이는 이온 이동이 어려워질 수 있으므로 조절이 필요합니다. 넷째로 CTC(셀 투 새시) 기술을 적용하여 불필요한 공간을 줄여 에너지 밀도를 증가시킵니다.

 

주요 자동차 제조사의 평가와 도입 현황

이러한 기술적 향상으로 4680 배터리는 에너지 밀도 5배, 출력 6배, 주행 거리 16% 증가의 성과를 이뤄냈습니다. 주요 자동차 제조사들은 이러한 혁신적인 배터리의 도입을 통해 전기 자동차 성능을 향상하고 있습니다.

 

전기차 충전중

 

4. 4680과 2170 배터리 비교

4680 배터리와 2170 배터리는 테슬라에서 개발한 리튬이온 배터리로, 지름과 길이에 따른 명칭입니다. 주요 차이점으로는 크기, Tabless 기술, 충전 시간, 에너지 밀도, 출력 등이 있습니다.

 

5. 중국의 참여와 경쟁력 강화

중국에서는 CATL, EVE, CBAK을 비롯한 여러 제조사들이 4680 배터리의 개발과 상용화에 참여하고 있습니다. 이들 제조사들은 4680 배터리를 통한 전기 자동차 시장에서의 경쟁력을 강화하려는 노력을 기울이고 있습니다.

 

6. 전망과 결론

현재까지 4680 배터리는 크기, 에너지 밀도, 출력 등의 특징으로 인해 많은 관심을 받았습니다. 이러한 배터리는 기존의 2170 배터리보다 에너지 용량이 5배, 출력이 6배 높아져 전기 자동차의 주행 거리를 16% 증가시킨다고 합니다. 그러나 더 나은 배터리를 위한 연구는 지속되고 있으며, 앞으로는 더 나은 성능을 가진 배터리가 개발될 수 있습니다.

 

7. 마치며

기술적 혁신과 차별화된 특성으로 주목받는 4680 배터리는 전기 자동차의 성능 향상과 향후 시장 동향을 예측하는 데 큰 영향을 미치고 있습니다. 테슬라를 시작으로 여러 주요 자동차 제조사의 도입 계획과 중국의 제조사들의 참여로 새로운 전기 자동차 패러다임이 펼쳐지고 있습니다. 앞으로 더 많은 기술 혁신과 경쟁이 예상되며, 이는 전기 자동차 산업이 지속 가능하고 혁신적으로 성장하는 방향으로 나아갈 것으로 기대됩니다.

 

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나트륨배터리란? 리튬배터리와 비교분석

 

8. 질문(Q&A)

Q1: 4680 배터리의 에너지 밀도가 왜 높아지는가?

A1: 4680 배터리의 에너지 밀도가 증가하는 주된 이유는 네 가지 기술적 향상입니다. 배터리 크기의 증가, Tabless 기술의 적용, 플레이트 두께의 증가, 그리고 CTC 기술의 도입이 각각 에너지 밀도 향상에 기여하고 있습니다.

 

Q2: 4680와 2170 배터리의 주요 차이점은 무엇인가?

A2: 4680와 2170 배터리는 지름과 길이에 따른 명칭이며, 크기, Tabless 기술, 충전 시간, 에너지 밀도, 출력 등에서 주요 차이가 있습니다. 4680 배터리는 크기가 크고 Tabless 기술을 적용함으로써 더 높은 성능을 제공합니다.

 

Q3: 4680 배터리를 도입한 자동차 제조사는 어떤 기종이 있는가?

A3: 4680 배터리를 도입한 최초의 자동차는 2023년 Giga Texas에서 생산된 '모델 Y'입니다. 또한, 2024년까지 테슬라와 BMW 등의 주요 자동차 제조사가 4680 배터리를 도입할 예정입니다.

 

Q4: 중국에서는 어떤 제조사들이 4680 배터리를 개발하고 있는가?

A4: 중국에서는 CATL, EVE, CBAK 등이 4680 배터리의 개발과 상용화에 참여하고 있습니다. CATL은 NCM 기술을 기반으로 4680 배터리를 생산하는 계획이며, 다른 제조사들도 이를 통해 전기 자동차 시장에서 경쟁력을 강화하고 있습니다.

 

Q5: 4680 배터리를 사용한 전기 자동차의 장점은 무엇인가?

A5: 4680 배터리를 사용한 전기 자동차의 주요 장점은 크기와 Tabless 기술 등에 기인한 뛰어난 에너지 밀도와 출력입니다. 이로 인해 주행 거리가 늘어나고, 충전 시간이 감소함에 따라 전기 자동차의 편리성과 효율성이 향상됩니다.