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“우리는 장기적으로 2만5000달러(환율 달러당 1164.30원 계산, 약 2911만원)짜리 전기차를 설계하고 제조할 수 있을 것이라 확신한다. 이 같은 꿈은 테슬라의 시작부터 우리가 가지고 있던 것이다”

 (We confident that long-term, we can design and manufacture compalling 25,000 dollar EV. You know this is always our dream from the beginning of the company.)

테슬라 배터리데이에서 일론 머스크 CEO가 향후 전기차 가격을 약 2911만원까지 낮출 것이라 밝혔다. 향상된 배터리 개발 기술과 공정효율화를 통해 기존보다 투자비용을 줄여 전기차의 대중 접근성을 끌어올리겠다는 것이다.

일론 머스크 테슬라 CEO는 22일(현지시각) 미국 실리콘벨리 프리몬트 공장 주차장에서 주주총회 겸 배터리데이를 열고 테슬라의 기술 목표를 설명했다.

머스크는 행사에서 “공정 효율화와 배터리 기술 개선 등을 통해 장기적으로 기가와트시 당 기존 대비 69%의 비용을 줄일 수 있게 됐다”며 “늦어도 18개월 쯤 뒤부터 셀 비용이 감축되기 시작돼 3~4년 뒤에는 이 같은 이점을 완벽하게 얻을 수 있게 될 것으로 보인다”고 강조했다.

이날 배터리데이에선 머스크와 함께 테슬라 엔지니어인 드류 바글리노(Drew Baglino) 최고기술책임자(CTO, 파워트레인·에너지 엔지니어링 담당)이 함께 나왔다. 행사의 핵심 내용은 배터리공장의 규모화와 공정 효율화를 통한 비용 감축으로, 당장 실현되는 기술을 설명하기보단 미래 기술 방향성을 제시하는 데 중점을 뒀다.

테슬라는 미래 전기차 생산 비용을 낮추는 방법으로 ▲셀 디자인 ▲셀 공장 ▲양극재 ▲음극재 ▲차량 내 셀 배치를 제시했다.

셀 디자인에선 태브리스(Tabless)라는 기술이 제시됐다. 2017년 개발한 ‘2170’(지름 21밀리미터, 높이 70밀리미터) 배터리셀을 대체하는 이 기술을 통해 차기 배터리는 ‘4680’(46밀리미터, 80밀리미터) 형태로 디자인된다. 배터리 구성을 단순화해 전극 동선을 줄여 셀 크기를 키우고 밀집도를 늘리는 전례 없는 기술이라는 게 테슬라 측 설명이다.

바글리노는 “배터리에서의 와인딩(winding)과 코딩(coding)을 극적으로 단순화해 열 효율성과 성능에 이점이 생기는 기술”이라 강조했다. 테슬라는 이 기술을 통해 셀당 에너지 효율은 5배, 파워는 6배 늘고 주행거리는 16% 증가할 것이라 보고있다.

새로운 셀은 캘리포니아주 프리몬트시 공장에 위치한 파일럿 10기가와트 생산 라인에서 만들어진다. 머스크는 “시범 계획(Proto Plan)임을 전제로, 이르면 내년 말까지 4680 셀을 이 공장에서 생산할 것”이라며 “실제 생산 단계에서는 200기가와트시 이상이 될 수 있다”라고 설명했다.

셀 팩토리에서의 기술 개선으로 테슬라는 킬로와트시 당 14달러의 비용을 줄일 수 있다고 강조했다. 기존에 네 단계로 이뤄지던 배터리 프로세스에 ‘일렉트로-웨트 프로세스(Electro-Wet Process)’를 개선해 대량생산을 가능하게 만든다는 것이다.

새로운 기술에는 지난해 테슬라가 인수한 맥스웰 테크놀로지(Maxwell Technologies)의 건식 전극 아이디어가 접목되는 것으로 보인다. 실제 공정에 적용 가능한 수준이 되면 생산면적과 에너지 소요가 10배 가량 감소한다고 테슬라는 관측했다.

다만 기술은 아직 연구 수준이며 실제 생산 단계에 이르기까진 시간이 오래 걸릴 전망이다. 머스크는 “1년 전 맥스웰과 이야기할 때만 해도 이건 개념(Proof of concept)에 가까웠다”라며 “아직 갈 길이 멀고, 실제 대량생산으로 가기까지의 난이도는 엄청 어려운 수준(Insainly difficult)”이라 설명했다.

배터리 공장 조립라인을 재설계해 공정을 효율화하는 부분도 언급됐다. 컨베이어 공정을 없애는 등 작동 내내 멈추지 않도록 라인을 설계하고, 이를 통해 1개 조립라인에서 20기가와트 배터리를 만들며 기존 대비 7배 높은 생산성을 보일 수 있게 하겠다는 게 베글리노의 설명이다.

이 같은 공정 효율화를 통해 테슬라는 장기적으로 ‘테라팩토리(Terafactory)’를 만들 예정이다. 이 공장을 통해 테슬라는 2030년까지 비슷한 면적의 네바다 주 기가팩토리 공장 생산능력(연 150기가와트)보다 85배가량 높은 연간 3테라와트 규모 생산능력을 갖출 계획이다.

다만 당장 배터리 생산을 늘리기 어려운 만큼 LG화학 등 협력사와의 제휴도 필요하다고 머스크는 설명했다. 그는 “장기적으로 20테라와트 생산 규모를 구축하려면 135개 기가팩토리가 필요한데, 테슬라가 전부 할 수는 없기 때문에 LG화학·파나소닉·CATL 등과 협력을 이어가야 한다”고 말했다.

행사에서 테슬라는 양극재와 음극재 기술 개선을 통한 배터리 생산 비용을 절감하겠다고 밝혔다. 리튬 사용량이 늘어나는 만큼 재료 공급망을 확보하기 위해 광산를 인수하는 한편 자원 재활용을 늘리는 쪽으로 생산 효율화를 추진 중이다. 이와 함께 차체 바닥에 배터리를 탑재하는 형태의 새로운 차체 개발 기술도 선보였다.

오는 10월 중 완전자율주행 베타서비스를 내놓겠다는 발표도 함께 나왔다. 머스크는 새로운 오토파일럿 기술이 기존 개별 이미지를 인식하는 방식과는 다르게 여러 각도의 사진을 합쳐 3D 영상을 구현하는 형태가 될 것이라 밝혔다. 앞서 머스크는 지난 7월 중국 상하이에서 열린 세계인공지능대회(WAIC)에서도 연내 5단계 자율주행의 기본 기능이 완성될 수 있다고 밝힌 바 있다.