이미지 확대보기테슬라의 가격인하 약속은 배터리 단가뿐만 아니라 자율주행 기술의 진보, 대량생산 등으로 조만간 가시화될 것으로 보인다. 올해 1분기 테슬라는 이익의 상당부분을 연구투자로 돌린 바 있다. 가격인하를 위한 기술혁신 분분에 대한 투자가 지속되고 있다.
◇테슬라가 실험하는 기술은?
지난 해 9월 테슬라는 배터리데이 2주 전에 토론토 인근에 본사를 둔 소규모 회사인 스프링파워 인터내셔널에서 총 3달러에 다수의 특허 출원을 구입했다. 테슬라 수석 부사장 드류 발리노가 설명한 혁신적 프로세스와 연결된 특허라는 것이 업계의 전문가들의 의견이며 특허는 2021년 1월에 마침내 승인되어 현장에서 기술 실험이 이뤄지고 있다고 한다.
특허의 핵심 내용은 전기자동차 배터리용 전극 제조와 관련된 것으로 제조과정에 상당한 양의 오염된 물이 나오는 것과 연결된다. 암모니아, 금속 입자 및 독성 화학 물질을 포함한 오염된 물이 수많은 전극 물질을 생산하는 과정에 나오게 된다. 스프링파워의 공정은 값비싼 오염수 처리를 없애고 화학 용액을 현명하게 재순환하는 것이다.
스프링파워 특허는 리튬 이온 배터리에 사용하기 위한 고용량 음극 재료의 생산을 위한 환경 친화적 방법을 제공한다. 리튬 혼합 금속 산화물 음극 재료를 생산하기 위한 전통적인 방법에서는 일반적으로 배출 전에 처리되어야 하는 많은 양의 유출물을 만든다. 특허는 혼합 금속을 원료로 사용하며, 산화제와 젖은 화학 반응에서 수성 용액의 대부분은 반응기로 다시 재활용될 수 있으므로 음극 전구체 물질의 제조과정에서 거의 또는 전혀 유출물이 생성되지 않도록 한다.
물을 재사용하고 폐수를 만들지 않는 방법이다. 비즈니스 비용의 75% 이상을 절감할 수 있다. 테슬라는 현재 일부 스프링파워 연구원들과 함께 특허 기술을 상용화하기 위한 실험을 계속하고 있는 것으로 알려지고 있다.
한편 스프링파워 인터내셔널은 2010년 3월 중국 심천에서 중국 배터리 회사 하이파워 인터내셔널이 스프링파워 자회사의 연구 부서로 설립했다. 그러나 6개월 만에 하이파워는 10만 달러의 투자를 취소하고 스프링파워 인터내셔널과의 계약을 끊었다. 스프링파워 인터내셔널의 기술이 상업적 기술과 거리가 멀다고 판단했기 때문이다.
이후 스프링파워는 캐나다 정부 지원 프로그램의 방문 기업가인 제임스 스브롤라를 멘토로 해서 작은 보조금을 받고 연구를 지속해 2018년에 340만 달러의 지속 가능한 기술상을 수상할 수 있었다.
이미지 확대보기◇테슬라의 배터리 기술 향상을 위한 또 다른 노력
머스크는 자체 배터리 생산을 위해 현재 공급업체(파나소닉, LG화학, CATL)에 대한 의존도를 줄이기 위해 노력하고 있다. 이를 위해 머스크는 리튬 이온 배터리의 전문적 부분에 관해서 캐나다를 주목해 왔다고 한다. 테슬라 부사장 발리노는 배터리 데이에 "우리는 북미에 자체 전극 시설을 건설하고 있다"고 말한 바 있다.
2019년 비밀리에 인수된 또 다른 캐나다 배터리회사인 하이바를 포함한 약 12개 회사 목록이 테슬라의 배터리 내재화 기술 진전을 돕고 있다. 2015년 테슬라는 캐나다 달하우지 대학의 수석 배터리 연구원이자 교수인 제프 단과 5년간의 독점 파트너십을 체결했다. 단의 이름은 테슬라의 수많은 배터리 특허에 나열되어 있으며 2021년 1월에 단과의 파트너십을 5년 더 갱신했다.
머스크는 테슬라의 새로운 배터리 기술은 차량의 가격을 2만5000달러까지 낮출 수 있다고 항상 말해 왔다. 다만 실현하는 데 1년에서 18개월이 걸릴 것이며, 이를 완전히 실현하는 데 3년이 걸릴 것이라고 밝힌 바 있다.
한편 테슬라는 지난 해 9월 ‘배터리 데이’에서 연간 10~20테라와트의 글로벌 배터리 생산 능력을 달성하는데 도움이 되는 새로운 배터리 설계를 상세히 발표했다. 이 계획은 기존 셀의 에너지 밀도의 5배, 전력의 6배를 제공하여 차량의 이동 거리를 16%까지 확장할 수 있다.
박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com
