9월 30일에 예정된 테슬라(TSLA) AI 데이 행사는 캘리포니아 팔로알토에서 개최된다. 지난해에 이어 올해 행사 역시 투자자들(나를 포함해서)에게 테슬라의 미래뿐만 아니라 앞으로 미래 산업에 어떠한 영향을 미칠지 엿볼 수 있는 날이 될 것이다. 완전 자율주행, 슈퍼컴퓨터 Dojo, 로봇 택시 프로그램, 그리고 인간의 작업을 대신 수행할 5피트 8인치 휴머노이드 로봇 옵티머스(Optimus)가 소개될 것이다. 다른 주제로는 사이버트럭(Cybertruck) 출시 예정일과 더 강력해진 슈퍼차저(Supercharger) V4에 대한 얘기도 나올 것으로 예상한다. 하지만 오늘의 주제는 제목에서도 언급했듯이 배터리 산업이며, 앞으로 테슬라의 핵심 산업이 될 것이라고 생각하기 때문에 배터리의 대한 얘기를 하려고 한다.
테슬라의 배터리 계획
테슬라가 배터리 영역에서도 경쟁을 주도하고 있다고 생각한다. 몇 년 전에 파트너인 파나소닉(Panasonic)과 함께 개발하고 출시한 배터리 기술은 시장에서 가장 앞선 기술이다. 또한, 시장에서 다음으로 우수한 경쟁자보다 약 20% 저렴하다. 최근에는 내부 용량을 대폭 확장하여 4680 배터리 셀을 생산한다. 이전 2170 셀의 5배에 달하는 에너지 용량을 제공할 뿐만 아니라 다른 고차원적 이점을 제공한다. 이 우수한 배터리는 Model 3에서 테슬라 봇 및 사이버트럭에 이르기까지 기존 제품 및 거의 모든 앞으로 출시될 제품 라인에 사용될 것이다.
배터리의 미래는 전기차의 미래이다. TSLA(및 다른 EV 경쟁자들도 마찬가지)는 오래전에 동일한 인식을 갖게 되었다. 예를 들어 2020년 배터리 데이 프레젠테이션에서 TSLA는 디자인을 개선하고 자체 셀을 구축하며 셀을 차량에 더 잘 통합하기 위한 배터리 계획을 발표했다. 그리고 TSLA가 이 중요한 영역에서 경쟁업체를 주도하고 있다고 생각한다. TSLA가 파트너인 Panasonic과 함께 개발한 배터리 기술은 시장에서 가장 앞선 기술일 뿐만 아니라 차순위 경쟁자보다 약 20% 저렴하다. UBS 분석에 따르면, 다양한 경쟁업체가 사용하는 총 7개의 배터리 모델을 분석한 결과, TSLA가 여전히 리드하고 있으며 계속해서 혁신하고 있음을 보여준다.
2022년 초, 일론 머스크가 올린 트위터 트윗을 보면 100만 번째 4680 셀 생산을 자축했었다. 100만 개 셀 자체 생산은 배터리 생산에서는 걸음마 단계에 불과하지만 향후 급속 성장할 가능성이 높다. 각 Model Y에는 이러한 셀이 약 1천 개 필요하다. 따라서 1백만 개의 4680 셀은 약 1천대 Model Y에만 충분한 숫자다. 턱없이 적은 숫자임이 틀림없다. 하지만 표준화 구축과 기술적 요인의 복잡함을 해결하고 있는 TSLA의 잠재적 능력은 앞으로 배터리 시장에서 독식 상황을 초래할 수 있다.
배터리에서 승자가 될 수 있는 이유
TSLA는 규모의 경제에서 가장 큰 규모와 가장 큰 이점을 누리고 있다. 앞으로 배터리 리드와 자체 생산 능력은 확장성을 더욱 빠르게 촉진시킬 것이다. 그리고 EV 산업의 비선형 효과를 고려할 때 승자 독식 상황이 불가능할 것 같지 않다. TSLA는 배터리가 보틀넥(bottleneck) 현상이 될 수 있으며 이러한 보틀넥 현상을 해소하는 것이 판도를 바꿀 수 있다는 사실을 오랫동안 인식해 왔다. 예를 들어, 2017년에 2170 셀의 중요성에 대한 발표를 했다. 중요 요점은 다음과 같다.
검증을 위한 2170 셀의 생산이 12월에 시작되었으며 테슬라의 Powerwall 2 및 Powerpack 2 에너지 제품에 사용될 셀 생산이 시작된다. Model 3 셀 생산은 2분기에 이어지며 2018년까지 기가팩토리(Gigafactory)는 연간/35GWh 리튬 이온 배터리 셀을 생산할 예정이며 이는 전 세계 배터리 생산량을 합친 것과 거의 맞먹는 양이다.
2022년으로 넘어와서 4680 배터리 셀 자체 생산이 또 다른 중요한 이정표가 되었다. 2170과 4680 배터리는 모두 원통형이며 일련번호는 셀의 치수를 나타낸다. 예를 들어, 4680 셀은 지름이 46mm이고 높이가 80mm이다. 셀이 보유할 수 있는 에너지는 부피에 비례한다. 각 4680 셀이 각 2170 셀의 약 5배의 에너지를 보유할 수 있음을 쉽게 확인할 수 있다.
4680 생산이 중요한 이유
다음 두 가지 이유를 통해 자체 4680 셀 생산이 중요한 이유를 더 잘 이해할 수 있다.
첫째, TSLA가 가지고 있는 비전: 전체 산업의 핵심 구성요소들의 수직적 통합이다. 둘째, 동일한 크기의 셀이지만 2170 셀보다 5배의 용량, 즉 5배 주행 거리는 큰 의미를 가진다. 이를 통해 제조 비용, 생산 및 조립 비용을 낮출 수 있다. 셀 레벨뿐만 아니라 모듈 및 팩 수준 모두에서 배터리 기술에 대한 주도권은 큰 비용 절감으로 이어질 수 있다. 특히 TSLA의 기존 규모에서 이러한 비용 절감 효과는 엄청날 수 있다. 4680 배터리 셀이 25,000달러 전기차를 만드는 핵심 요소라고 할 수 있겠다.
리스크 그리고 최종 생각
TSLA에게 적지 않은 리스크도 있다. 배터리 주제로만 얘기했으니 배터리 측면의 리스크를 얘기해 보자.
배터리 건식 코팅과 원자재 부족 문제로 배터리 계획이 늦어질 수 있다. 특히, 현재의 공급망 약세로 인해 원자재 가격, 특히 리튬이 크게 상승했다. 2020년 배터리 데이에서 TSLA는 리튬 채굴 계획을 발표했듯이 이미 수년 전에 리튬 공급의 전략적 중요성을 인식했다. 네바다주 10,000 에이커에 대한 리튬 구매로 시작하는 것이었다. 그러나 그 이후로 뚜렷한 성과를 이루지 못했고 일론이 최근 언급한 것처럼, 가격이 내려가지 않으면 실제로 대규모 광산 및 정제에 뛰어들어야 할 수도 있다고 말했다. 리튬은 지구상 거의 모든 곳에 존재하기 때문에 원소 자체는 부족하지 않지만 추출/정제 속도는 느리다고 덧붙였다.
결론적으로 배터리 기술은 TSLA뿐만 아니라 전체 EV 기업에게 근본적인 문제라고 본다. EV에서 Cybertruck, 로봇에 이르기까지 TSLA의 다양한 제품에도 불구하고 보틀넥 현상이며 배터리를 해결하는 것이 게임 체인저가 될 것이다. TSLA 투자자들에게 희소식은 Panasonic과의 전략적 협력으로 기술과 생산 라인을 주도하고 있다는 것이다.
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