2023년 7월 중국 태양광용 실리콘 생산량은 11.56만톤으로 전월대비 -4.86% 감소하였습니다.

중국의 실리콘 생산량은 2022년 말부터 본격적으로 증가하기 시작하였으며, 주요 실리콘 제조업체들이 계속해서 증설을 진행하고 있어 앞으로도 실리콘 생산량은 계속 증가할 것으로 예상됩니다.

다만 2023년 하반기에는 계절적 영향과 가동률 감소로 인하여 생산량 증가가 큰 폭으로 발생하지는 않을 것으로 보이나, 2023년말이나 2024년초부터는 다시 생산량이 점차적으로 증가할 것으로 보여집니다.

자료인용 : Shangai Securities 발간, “전력설비 및 신재생에너지 주간 보고서” (2023. 08. 08.)

엔켐과 중앙디앤엠의 LiPF6 생산 합작법인인 “이디엘”의 파트너가 중국의 DFD(다불다)로 최종 확정되었습니다.

DFD는 글로벌 전해액 1위 업체인 Tinci와 함께 중국 LiPF6시장을 과점하고 있는 업체로, 2022년 기준 중국내 LiPF6점유율 30%로, Tinci의 32%에 이어 글로벌 LiPF6시장에서 2위를 차지하고 있는 업체입니다.

참고로 중국 LiPF6시장은 Tinci, DFD, Ruitai, Bikang, Yongtai 등 상위 5개 업체가 전체 시장의 86%를 장악하고 있으며, 실질적으로 Tinci와 DFD 두 업체에 의해 과점 되어있는 상황입니다.

----------

중국 전해액 업체의 높은 이익률(약 30%전후)의 근간은 핵심 원자재인 LiPF6의 내재화에서 비롯

글로벌 1위 전해액 업체인 Tinci는 주요 글로벌 전해액 기업 중 유일하게 LiPF6를 내재화하여 높은 이익률과 시장 지배력을 높여가고 있음.

전해액 업체에게 있어 LiPF6는 가장 중요한 원소재이며 전해액의 이익률을 결정하는 핵심 소재임.

전해액에서 전해질염(Salt)은 금액기준으로 전체 원재료 중 약 40-50%를 차지하며, 용매 25-30%, 첨가제 20-30%로 구성되어 있습니다. 또한 전해질염의 80 - 90%이상(경우에 따라서는 100%)이 LiPF6로 구성

전해질염은 삼원계나 LFP에 따라, 또는 삼원계도 니켈함량의 비중에 따라, LFP도 전기차용이냐 ESS용이냐에 따라서 LiPF6 + 알파(특수전해질염)의 구성 성분이 달라짐.

전해질염은 배터리의 종류와 요구성능에 맞게 LiPF6를 기본으로 소량의 F전해질(LiFSI), P전해질(LiPO2F2), D전해질(LiDFOP), B전해질(LiBOB), LiBF4 등이 소량 첨가되어 지며, LiPF6는 전체 전해질염 구성의 80 - 100%를 차지.

현재 LiFSI, LiPO2F2, LiDFOP의 원재료로 LiPF6가 사용되어지기 때문에 전해질염에 있어 LiPF6의 비중은 절대적이라고 할 수 있음. (천보를 비롯한 중국 LiFSI 제조 업체들은 LiPF6를 원재료로 사용하지 않음으로써 생산단가를 낮추려고 노력 중)

전해질염(Salt)에서 LiPF6가 차지하는 비중이 절대적이며, 글로벌 LiPF6가 소수의 중국업체들에 의해 과점되어 있기 때문에 LiPF6의 안정적 공급망 확보는 모든 전해액사들의 최우선 과제

중국 LiPF6 시장도 소수의 업체들에 의해 과점되어 있는 상황인데, 상위 5개 업체(Tinci天赐材料, DFD多氟多, Ruitai瑞泰新材, Bikang江苏必康、Yongtai浙江永太)가 전체 시장의 86%를 장악하고 있으며, 특히 Tinci(32%), DFD(30%) 양사에 의해 사실상 과점

LiPF6는 글로벌 뿐 아니라 중국 내에서도 소수의 업체(Tinci, DFD 등)에 의해 과점되어 있다보니, 글로벌 전해액 업체들에게 있어 LiPF6의 안정적 확보는 사업의 핵심요소

엔켐도 DFD에 지분투자를 함으로써 LiPF6의 안정적 공급망 확보에 심혈을 기울이고 있으며, 더 나가 국내 새만금에 DFD, 중앙디앤엠과 함께 5만톤 규모의 LiPF6 생산시설을 건설 할 예정 (이후 10만톤까지 증설하고 미국 등 해외에서도 LiPF6 생산시설 건설 예정)

엔켐, 중앙디앤엠과 DFD가 계획하고 있는 5만톤 규모의 LiPF6 생산시설은 현재 기준 단일규모로는 세계 최대의 LiPF6 생산시설임.

LiPF6를 생산하는 주요 방식은 6가지로, 유기용매법, 불화수소용매법, 기체고체법, 유변상법, 고형법, NaPF6(육불화인산나트륨)전환법이 있으며, 이 중, 유기용매법과 불화수소용매법이 가장 많이 사용.

유기용매법은 Tinci와 Shida가 주로 사용하는 방식이며, 불화수소용매법은 DFD 등의 기업들이 사용

유기용매법은 작업환경이 상대적으로 좋아 수율이 높고, 생산원가가 낮으며, 설치비용이 크지 않은 장점을 가지고 있음. 그러나 불화수소용매법에 비해 순도가 낮으며 불순물 함량이 높은 단점을 지님.
때문에 유기용매법은 LFP 배터리와 같이 비교적 낮은 성능을 요구하는 배터리에 많이 사용되어지며, 보다 높은 순도의 LiPF6를 생산할 수 있는 불화수소용매법은 하이니켈과 같은 고성능 배터리에 보다 적합함.

Tinci는 생산된 전해액을 주로 LPF용 배터리에 많이 납품을 하고 있으며, DFD로부터 LiPF6를 공급받는 Capchem과 엔켐은 삼원계 배터리용 전해액을 주로 생산. Capchem과 엔켐은 삼원계 배터리를 생산하는 LG에너지솔루션의 주요 밴더

미국 IRA법안은 전해액 업체들에게 미국 내에서의 생산 뿐 아니라 전해액 원재료들의 비중국 공급망 확보도 함께 요구

미국에 공장을 만들 계획만 발표해서는 안되고, 원료물질에 대한 공급망 계획이 함께 수립되어 있지 못하다면 해당 전해액 업체의 전해액을 배터리업체들이 사용하기 어려움.

전해액을 IRA 최대 수혜 소재로 보고 있는 이유도, 전해액은 배터리 부품으로 미국에서 생산되어야 하며, 그 원재료인 전해질염, 용매, 첨가제는 미국 또는 미국과의 FTA 체결국에서 생산되어져야 하는 2중의 안전장치를 가지고 있기 때문

미국에서 전해액 쇼티지가 날 것이 뻔히 예상됨에도 한국과 일본의 경쟁업체들의 증설 움직임이 활발하지 못한데 이 이면에는 각 업체들 나름대로의 고충이 숨어 있기 때문

엔켐외 업체들의 가장 큰 고민은 LiPF6를 비롯한 원소재의 탈중국 공급망 확보임.
전해질염 특히 LiPF6의 안정적 확보가 이들 기업에는 어려운 상황.

각 업체들마다 LiPF6를 제조하는 방식이 다르고 그로 인한 조성값과 성질이 상이하여 현재 배터리 업체 및 완성차 업체들이 요구하는 성능에 적합한 LiPF6를 비중국 지역에서 확보하기란 더욱 어려움.

동화기업이나 솔브레인 등 국내 전해액 업체들의 경우, 대규모 LiPF6 생산계획을 밝힌 엔켐 JV인 이디엘로부터 LiPF6를 조달 받는 방안이 더 현실적일 수 있음. (동화기업은 일본 업체로 부터 LiPF6를 조달 받는 것을 염두해두고 있는 것으로 보여짐)

이미 미국에서 전해액을 생산하고 있는 엔켐이나 미쓰비시, 솔브레인의 경우 미국 내에서의 운영노하우를 가지고 있지만, 미국에서 전해액을 생산해 본적이 없는 동화기업은 미국에 계획된 시간 안에 공장완공을 하고 인력들을 확충하며, 각종 운영시스템을 정비하기 까지 적지 않은 시간이 소요될 것으로 예상

엔켐의 미국 시장에서의 가장 큰 장점은 조지아에 이미 약 35만평의 부지를 확보해 놓고 있으며, 2만톤 규모의 전해액 공장을 가동 중.

조지아 공장 capa를 16만톤까지 증설할 계획이지만, 여유 부지가 많기 때문에 훨씬 더 많은 증설을 조지아에서 할 수있음. 조지아에는 이미 파이프라인을 비롯한 기본 인프라가 갖춰져 있기 때문에 매우 신규 부지 대비 매우 빠른 증설이 가능한 장점을 가지고 있음.

테네시, 오하이오, 미시간, 켄터키, 텍사스 등에서의 신규 공장 건설에 예상보다 시간이 더 걸리더라도 조지아 부지를 활용해 고객사들에 대응을 할 수 있는 장점을 지니고 있는데, 이는 미국에서 배터리를 생산하는 셀 및 완성차 업체들에게 1순위 협력대상이 될 수있었던 이유

배터리/완성차 업체와 같은 고객사들에게 납품업체를 선택하는 가장 중요한 요소는 안정적인 공급

https://v.daum.net/v/20230810083217440

https://blog.naver.com/nihil76/223144118491

태양광 셀의 증착공정 장비인 건식진공펌프와 스크러버를 공급하는 엘오티베큠과 지앤비에스 에코의 2023년 2분기 실적이 모두 좋은 실적을 보여주었습니다.

반도체 업황이 좋지 못한 상황에서도 두 업체는 태양광 관련 매출 호조로 인해 호실적을 보여주었는데, 두 업체는 모두 2023년 2분기 기준 태양광 매출이 반도체 매출을 넘어섰습니다.

2022년 하반기 중국의 태양광 설치 확대로 인해 두 업체 모두 중국 태양광관련 매출이 2022년 하반기부터 늘어나기 시작하였는데, 중국 태양광 capex가 향후 수년에 걸쳐 지속될 예정이기 때문에 두 업체의 관련 매출은 꾸준히 증가할 것으로 보여집니다.

또한 중국 외, 미국과 인도에서의 태양광 셀 생산시설 증설도 2023년 말부터 본격화될 될 것으로 보여집니다.

아직 반도체 장비투자가 활발하지는 않지만, 태양광 산업이 호조를 보이는 가운데 반도체 투자도 살아나게 된다면 두 업체의 실적은 대폭 증가할 것으로 보여집니다.

사이버트럭과 4680배터리는 향후 테슬라 전기차산업의 향방을 결정할 매우 중요한 요소들입니다.

사이버트럭은 150만대의 예약이 대기 중이며, 150kw의 배터리 용량을 4680배터리를 통해 구현해야 하는 전기차로 테슬라 뿐 아니라 국내 관련 2차전지 소재업체들(엘앤에프, SKC, 엔켐, 솔루스첨단소재 등)에게도 매우 중요합니다.

4680 배터리는 텍사스 기가팩토리에서 생산되고 있으며, 테슬라 측에 따르면 2024년부터 양산에 들어갈 것으로 보여집니다.
때문에 국내 소재업체들도 이 시기에 맞춰 납품을 준비중에 있습니다.

--------

테슬라 텍사스 기가팩토리 4680 라인 업데이트 (2023. 07. 20.)

2023년 7월 14일, 텍사스 기가팩토리 4680 라인용 장비들이 대규모로 입고된 것이 포착됨.
Schuler사 원통형 장비(LT정밀 원통형 Case용 Press장비)로 추정

이들 장비들은 1라인(디자인 CAPA 25Gwh) ramp up용으로 보임.


텍사스 기가팩토리는 4680셀을 이미 생산 중에 있음
2023년 1월 25일 테슬라 Conference Call에 따르면, 테슬라는 4680 4라인 중 1라인을 완공하여 가동에 들어갔으며, 나머지 3개 라인은 설치 중에 있다고 밝힘.

4680 각 라인은 25Gwh로 추정되며, 4개 라인 완공시 총 Capa는 100Gwh에 달할 것으로 추정됨.

현재 가동 중인 1라인의 Capa 및 수율은 알 수 없는 상황임.

일론 머스크에 따르면, 2023년 많은 수량의 사이버트럭이 출하되지는 않을 것이며 2024년부터 본격적인 양산이 시작될 것이라고 밝혔음.

----------
테슬라 텍사스/프리몬트 4680 배터리 진행과정

2022년 2월 18일, 트위터를 통해 프리몬트 파일럿 라인에서 4680 1백만셀을 2022년 1월에 생산했다고 밝힘.

2022년 12월 25일, 트위터를 통해 4680 셀을 1주일 동안 868,000셀을 양산했다고 밝혔으며, 이는 사이버트럭 기준 1,000대에 해당하는 수량임.
일주일 동안 생산되었다는 868,000개의 셀은 프리몬트와 텍사스 기가팩토리에서 함께 생산된 것으로 추정되며, 2022년 12월에 텍사스 기가팩토리가 생산을 시작하였다는 것을 유추해 볼 수 있음.

2023년 6월 16일, 텍사스 기가팩토리에서 천만개의 4680셀을 생산했다고 밝혔으며, 이는 텍사스 기가팩토리 에서만 생산된 수량으로 보임.
4680 1천만 셀은 0.865Gwh에 해당하는 수량이며, 모델3(스탠다드)기준 12,077대, 사이버트럭(150Kw) 기준 5,767대에 해당함.

2023년 7월 14일, Joe Tegtmeyer의 트위터를 통해 4680 배터리 라인용 장비가 입고된 것으로 추정.

https://www.youtube.com/watch?v=ehbI5JhJguU

중국의 1월부터 6월까지의 발전원별 발전비중은 화력이 약 71%, 수력 약 10%, 원자력 약 5%, 풍력 약 10%, 태양광 약 3%입니다.

중국은 여전히 화력발전 의존도가 압도적으로 높은 상태이며, 신재생에너지인 태양광과 풍력의 비중이 매우 낮은 상황입니다. 특히 태양광은 전체 발전량의 3% 수준입니다.

향후 중국도 화력발전에서 벗어나 신재생에너지 중심의 에너지 전환을 가속화할 예정(2060년까지 Net-Zero 달성)이기 때문에 태양광과 풍력의 설치가 빠르게 증가할 것입니다.

2023년 1월부터 6월까지 중국의 신규 발전원 설치를 보면, 태양광의 신규설치가 78Gw로 전체 신규설치 용량의 절반 이상을 차지하고 있습니다. 풍력은 23Gw, 화력 26Gw

중국은 2023년 6월 기준 태양광 발전의 전체 비중(발전량 기준)이 3%에 불과 하기 때문에 태양광의 증가 속도가 전체발전원 중 가장 빠를 것으로 전망되며, 태양광 발전의 폭발적 설치 증가가 가능하게 해준 것은 ESS용 배터리의 안정성/경제성 확보와 태양광 밸류체인의 대규모 증설에 있다고 볼 수 있습니다.

4680 원통형 배터리 소재 및 부품 특징.

1) 양극재 : 4680 배터리는 하이니켈을 사용하는 경향이 있어 니켈 광물에 대한 수요가 증가할 것으로 예상. (관련기업 : 엘앤에프)

2) 음극재 : 원통형은 음극재의 실리콘 사용에 좀 더 적합한데, 구조상 원통형 배터리가 팽창에 더 강한 면을 지니고 있음. (관련기업 : 대주전자재료)

3) 도전제 : 하이니켈과 실리콘 음극재 비율 증가는 CNT의 수요 증가로 연결되며, 특히 음극의 SWCNT의 사용이 증가할 것. (관련기업 : 나노신소재)

4) 전해액 : LiFSI는 대형 원통형 배터리에서 고전압 및 고율 특성을 더 적합하기 때문에 사용량이 꾸준히 증가할 것임. (관련기업 : 천보)

5) 케이스 구조 : 4680 배터리는 케이스, 상단 덮개(Cap)로 크게 구성되어 있는데 덮개 부분에는 방폭시트, 밀봉 링, 연결 시트, 강철 캡 등으로 구성되어 있음.
4680 배터리는 부품의 강도 및 인장 요구 사항이 더 높고 구조가 복잡하며 정밀도가 높아 소형 원통형 배터리 대비 제작 난이도가 높음. (관련기업 : LT정밀)

6) 니켈도금 : 니켈 도금은 배터리 케이스의 성능을 최적화 할 수 있어 4680의 확대는 니켈 도금강판의 확대를 가속화 시킬 것임. (관련기업 : TCC스틸)

중국 “국가 에너지 관리국” 자료에 따르면, 2023년 상반기 중국의 신규 ESS설치량은 17.72Gwh를 기록하여 2022년 연간 설치량을 이미 초과하였음.

탄산리튬가격 하락과 설치업자들의 수익률 개선으로 중국 외, 미국, 유럽, 일본, 호주 등 여러 해외 국가에서 ESS 수요가 강세를 유지하고 있음.

根据国家能源局数据，国内 2023 年上半年新型储能新增装机量为 17.72GWh，超过 2022 年全年装机量，整体行业发展较为迅速。除中国外，目前公司储能业务遍布美国、欧洲、日本、澳大利亚等多个海外国家和地区，伴随碳酸锂价格回落以及终端收益率改善，全球储能市场需求有望维持强劲，作为储能系统出货量连续七年位居中国第一的企业，公司将充分受益行业的高速增长

자료인용 : Guosen Securities 발간 “阳光电源 보고서” (2023. 08. 10.)

기가팩토리 네바다 업데이트

2023년 1월, 테슬라는 네바다 기가팩토리에 36억달러를 투자해 100Gwh의 4680 배터리 생산라인과 대규모 세미트럭 생산시설을 건설할 것이라고 밝혔음.
그러나 2023년 8월이 지난 지금까지 건설은 아직 시작되지 않았음.

2023년 8월, 테슬라는 네바다 기가팩토리 건설을 위한 책임자인 Michael Hildebrand를 임명했다고 밝혔음.
그는 이전 제약회사에서 대규모 시설 건설 경험을 가지고 있는 인물임.

또한 테슬라는 독일 Bosch에서 25년간 근무한 Dr. Michael Schmitt를 생산 책임자로 스카우트하였다고 밝혔음. 그는 네바다 공장에서 근무할 것으로 보임.

네바다 기가팩토리가 완공되면 연 Capa, 100Gwh의 4680배터리와 테슬라 세미트럭 50,000대를 생산할 수 있음.

지난 2022년 3분기 컨퍼런스 콜에서 일론 머스크는 2024년를 목표로 50,000대의 세미트럭을 북미에서 양산할 계획이라고 밝혔음. 2023년 착공이 시작된다면 빠르면 2024년 말 또는 2025년 초에 완공할 수 있을 것으로 기대됨.


기가팩토리 멕시코 업데이트

2023년 1월, 로이터에 따르면 테슬라는 중국 책임자인 Tom zhu를 미국 생산시설 및 북미와 유럽 영업책임자로 임명하였음.
이러한 테슬라의 인사조치는 기가팩토리 멕시코와 네바다를 염두해둔 것으로 보임.

2023년 3월 1일, 테슬라는 기가팩토리 멕시코를 위한 본사를 Santa Catarina, Nuevo Leon에 짓기 시작하였다고 멕시코 언론을 통해 보도되었음. (아직 테슬라의 오피셜 보도는 아님)

아직 기가팩토리 멕시코에 대한 본격적인 건설이 이뤄지지는 않았지만, 이를 위한 사전 작업들이 진행되고 있는 것으로 추정할 수 있음.

조만간 기가팩토리 멕시코에 대한 공식 발표가 있을 것으로 추정. (Cleanerwatt 의견)

2023년 6월, 언론보도에서 기가팩토리 멕시코는 2025년 1분기 첫 생산을 시작할 것으로 예측되었으며, 이에 맞춰 공급망을 준비 중에 있다고 전하였음.

-----------
테슬라는 공장 건설에 대한 다양한 경험과 노하우를 축적하였기에, 기가팩토리의 착공에서 완공까지 1년 남짓의 시간이 걸릴 것으로 보임.

기가팩토리 상하이 건설을 총괄했던 Tom Zhu와 독일 Bosh에서 온 Michael Schmitt의 북미 합류는 테슬라의 기가팩토리 네바다와 멕시코의 건설에 많은 도움이 될 것임.

https://www.youtube.com/watch?v=qn1tzutoqMc

신재생에너지(태양광)와 2차전지(BESS) #1편 : 중국의 공급망 장악 시도와 서방의 공급망 재편 노력

SUMMARY

2023년 5월 기준, IEA가 평가한 분야별 2050 Net-Zero 이행 상황을 보면 전력분야의 태양광, 운송분야의 전기차 만이 계획에 준하여 이행되고 있고, 나머지 분야들은 미흡하거나 더 안좋아지고 있는 상황

전기차/배터리 분야와 태양광 분야가 현재 친환경 산업을 이끌고 있는데, 이는 이 분야가 대량생산 체제를 갖추고 경제성을 어느 정도 확보했기 때문
2022년 기준, 태양광 패널의 kwh당 가격은 약 50달러 선이며, 풍력 터빈의 가격은 kwh당 약 180달러

반도체 등 첨단산업은 미국이 수성을 하는 입장이라면, 전기차/배터리와 신재생에너지는 중국이 수성을 하는 분야
반도체는 기술패권의 중심이며, 신재생에너지와 배터리는 에너지 패권의 중심

중국은 현재 신재생에너지 관련 산업을 적극적으로 육성하면서 주도권을 장악하였고, 이 주도권을 놓치지 않기 위해 계속해서 투자를 이어나갈 것
미국도 신재생에너지분야에서의 중국 종속을 피하기 위해 해당 산업분야를 육성할 것

반도체와 신재생에너지, 2차전지는 미국과 중국의 기술패권과 에너지패권이 맞부딪치는 최전선이며 양국 국가안보와 세계 전략의 핵심

신재생에너지는 인류가 사용하는 에너지가 열에너지에서 전기에너지로 전환을 의미

직접 전기에너지를 생산한다는 것은, 에너지 효율을 높인다는 장점과 함께 열에너지를 얻기 위해 전기에너지를 다시 열에너지로 전환시켜야 하는 단점

신재생에너지로 전환되면 훨씬 더 많은 전기에너지가 필요하며, 대규모 발전원 설치가 동반되어져야 함.
때문에 ESS, 전력인프라(송배전 설비, 인버터, 변압기, 전선 등등) 등 수많은 관련산업이 활성화.

신재생에너지는 전기에너지이며, 전기는 저장과 운송이 매우 어려운 단점
지구온난화 라는 당위성에도 불구하고 신재생에너지의 확산을 가로막아 왔던 가장 큰 문제점은 비용(전력 인프라 비용)과 불안전성(간헐성 및 경직성)이었으며 이는 신재생에너지의 저장과 운송의 어려움에서부터 비롯

2021년부터 태양광 발전이 급격하게 늘어난 이유는 중국의 증설과 ESS 보급의 확대와 연관이 있습니다.

신재생에너지의 가장 큰 문제점은 간헐성이며, 특히 태양광은 이 간헐성 문제가 가장 큰 전력원임.

중국 태양광 및 ESS산업의 급속한 발전은 중국의 고질적인 전력난 해소와 탈탄소 정책(Net-Zero 2060), 그리고 신재생에너지 분야에서의 헤게모니를 장악하기 위한 중국 정부의 강력한 정책적 뒷 받침이 작용한 결과

중국의 2023년 상반기 기준 태양광의 발전 비중은 약 3%에 불과한 상황이기 때문에(화력발전 비중 71%), 중국의 태양광을 비롯한 신재생에너지 설치는 이제부터 시작


https://blog.naver.com/nihil76/223182788000

테슬라 사이버트럭의 핵심인 4680배터리의 순조로운 양산은 국내 2차전지 소재업체들에게도 매우 중요한 사안입니다.

사이버트럭은 2024년부터 본격적인 양산이 시작될 것으로 예측되며, 이를 위한 테슬라의 2세대4680 셀의 양산도 23년 말이나 24년 초부터 시작될 것이라고 테슬라는 지난 2분기 컨콜에서 밝힌 바 있습니다.

테슬라의 4680배터리는 편의상 1세대와 2세대로 나뉠 수 있는데, 현재 프리몬트와 텍사스 기가팩토리에서 1세대 4680이 생산되고 있습니다.
1세대 4680은 에너지 밀도가 244wh/kg로 파나소닉에서 양산 중인 2170의 263wh/kg에 미치지 못한 상태로, 현재 모델 Y일부분에서 사용되어지고 있습니다.

그러나 낮은 에너지밀도로 인하여 에너지밀도와 출력이 중요한 픽업트럭인 사이버트럭에는 사용되지 못하고 있고, 사이버트럭을 위한 2세대 4680이 현재 양산을 준비 중에 있습니다.
2세대 4680은 에너지 밀도가 268wh/kg로 추정되며(테슬라 컨콜에서 10%의 에너지 밀도 개선) 빠르면 23년 말, 늦어도 내년 초에는 사이버트럭 용으로 양산될 것으로 보여집니다.

이 시기에 맞춰 국내 여러 2차전지 소재업체들도 납품을 준비중에 있습니다.

참고로 2세대 4680에는 실리콘 음극재 등이 적용되지 않았고, 2024/5년경 개발이 완료될 3세대 4680에 적용이 유력시 되고 있으나, 열관리 문제와 제조 난이도가 높은 4680에서 실리콘 음극재 적용 상황은 좀 더 지켜봐야 할 것으로 보여집니다.

-----------
2023년 7월 19일 개최된 컨콜(Investor Conference Call)에서 테슬라는 텍사스 기가팩토리에서 생산되는 새로운 4680셀의 에너지 밀도 10% 향상되었다고 언급하였음.

이 자리에서 Drew Baglino는 텍사스 기가팩토리에서 4680 셀 생산이 2분기에 1분기 대비 80% 늘어났으며, 1천만 셀 이상이 생산되었다고 말하였음.

최근 텍사스 기가팩토리는 계속해서 장비를 입고하고 있기 때문에 4680셀 생산량은 향후 계속 늘어날 것임.

테슬라 텍사스 기가팩토리 4680 셀 생산량은 2022년 9월, 10,000셀/1일을 시작으로 2023년 6월 16일 100,000셀/1일로 증가하였음.

Drew Baglino는 2분기에 전분기 대비하여 4680셀 불량률을 40%까지 낮췄으며, 이는 COGS(Cost of Goods sold, 양품생산비용)를 25% 감소시키는 결과를 가져왔다고 밝혔음.
이는 테슬라가 생산한 4680셀의 최소 40% 이상이 폐기되었다는 의미임. 전분기 대비 불량률이 40% 감소했다고 밝혔기 때문에 테슬라의 4680 수율은 현재 매우 낮다는 것을 유추해 볼 수 있음.

테슬라는 텍사스에서 사이버트럭용 4680셀 생산(2세대 4680)을 준비중이고 이 배터리는 기존 4680셀 대비 10%의 에너지 밀도가 개선되었음.

2세대 4680 셀은 소재개선이나 케이스 구조 변경 등을 통하여 10%의 에너지밀도 향상을 이뤘으나 아직 음극재에서 실리콘 첨가나 양극재 내재화(건식공정?)는 실현하지 못하였음.

테슬라는 이전 실리콘 음극재 적용을 통해 주행거리를 20%(에너지 밀도 20% 상승) 향상시키겠다고 말하였으나, 2세대 4680에서는 적용되지 못하였음.

테슬라 4680 배터리를 세대별로 나눠보면,
1세대 4680 : 2022년 개발, 에너지밀도 244wh/kg(Cell Level), ~ 158.4wh/kg(Pack Level), 모델Y에서 일부 사용
2세대 4680 : 2023년 개발, 추정 에너지밀도 268wh/kg(Cell Level), 사이버트럭 사용 예정

참고로 파나소닉 2170의 에너지밀도는 263wh/kg(Cell Level), 180wh/kg(Pack Level)임.

만약 실리콘 음극재가 적용된 3세대 4680이 개발(2024/5년 예측)된다면 에너지밀도가 322wh/kg(Cell Level)까지 향상시킬 수 있음.

테슬라는 사이버트럭용 2세대 4680 배터리를 2023년 말 또는 2024년 초에 양산할 것이며, 생산가격 안정화가 이뤄지고 있는 상황이라고 밝혔음.

테슬라의 4680 셀 양산이 순조롭게 진행되면, 기가팩토리 베를린이나 네바다에서의 4680 양산도 계획대로 진행될 수 있을 것임


https://www.youtube.com/watch?v=gc6u_d0DLPc