전기차를 기반으로한 자율주행차 상용화, 먼 미래의 이야기로만 보였는데요. 테슬라의 창업자 일론 머스크는 최근 ‘배터리 데이’를 개최해 ‘배터리의 미래’를 제시했습니다. 머스크는 3년 안에 배터리 원가의 56%를 절감하겠다고 밝혔습니다. 배터리 가격은 전기차 값을 획기적으로 떨어뜨릴 수 있어 4차 산업혁명 시대, 전기차 판도를 바꿔 놓을 수 있습니다. 4차산업혁명은 내연 기관차의 미래를 어떻게 바꿔 놓을까요?
● 배터리 가격 2022년 56% 싸진다.
머스크는 2022~2023년 양산을 목표로 현재보다 56% 저렴한 배터리를 생산하겠다고 구체적인 숫자까지 제시했습니다. 현재 배터리의 ‘반값 배터리’가 등장하게 되는 것입니다. 이렇게 되면 전기차 원가가 기존 내연 기관 차량과 가격 경쟁이 가능한 kWh당 100달러(약 12만 원) 이하 수준으로 떨어지게 됩니다.
소비자는 2023년 정도에 보조금 없이 완전 자율주행차를 2만 5천 달러(약 2,800만 원)에 구매할 수 있게 됩니다. 전기차가 기존 내연 기관차를 이길 수 있는 발판을 마련할 수 있게 되는 것입니다. 충전소 등의 인프라 구축이 잘 이뤄진다면, 전기차 시장은 폭발적으로 확대될 수 있습니다.
● 주행 수명 ‘100만 마일 배터리’ 나온다.
테슬라가 배터리의 주행 수명을 약 160만㎞로 크게 늘린 이른바 ‘100만 마일 배터리’를 개발 중입니다. 현재 배터리의 수명은 10만 마일(16만㎞)~20만 마일(32만㎞) 수준으로 수명이 무려 5~10배나 길어집니다. 테슬라는 중국 최대 배터리 업체 CATL과 공동 개발에 착수한 상태입니다.
이 배터리는 양극재가 리튬인산철로 이뤄진 신형 리튬인산철(LiFePO4) 배터리로 비싼 코발트를 쓰지 않아도 됩니다. 그만큼 원가를 줄여 전기차 가격을 낮출 수 있습니다.
테슬라 이외에 LG화학, 파나소닉 등 전 세계 배터리 회사들이 배터리 혁명에 매진하고 있어 머지않아 ‘100만 마일 배터리’가 탄생할 전망입니다. LG화학은 코발트 함량을 5% 이하로 줄이고 니켈 함량을 89~90%로 채운 NCMA(니켈, 코발트, 망간, 알루미늄) 배터리를 개발하고 있습니다.
5분 만에 충전 ‘전고체 배터리’ 나온다
리튬 이온 배터리를 1991년 최초 개발돼 배터리의 대명사가 됐습니다. 이 배터리가 전기차용으로 상용화하는 데는 30여 년의 세월이 걸렸습니다. 문제는 가격이 비싸고 높은 온도에서 폭발할 수 있다는 점입니다. 이 같은 단점을 개선한 전고체 배터리가 새로운 혁신을 준비하고 있습니다.
전고체 배터리는 기존 리튬 이온 배터리의 양극과 음극 사이를 채운 액체 전해질을 고체 물질로 바꾼 차세대 기술입니다.
액체 전해질을 세라믹과 같은 고분자 고체 물질로 대체해 발열과 화재 위험이 없습니다. 또 용량과 부피, 형태의 변형이 자유로워 휘어지고 가볍습니다. 500회 충전 시 배터리 성능이 떨어지는 리튬 배터리와는 달리 몇 년 동안 사용해도 배터리 성능이 크게 떨어지지도 않습니다. 충전에 몇 시간씩 걸리는 리튬 이온 배터리와 달리 5분 만에 80% 충전이 가능합니다.
배터리의 크기도 리튬의 절반으로 줄면서도 충전 용량은 40%가 늘어납니다. 더 중요한 것은 1회 충전에 전기차 800㎞ 주행, 1,000회 이상 배터리 재충전이 가능하다는 점입니다. 말 그대로 ‘꿈의 배터리’로 상용화되면 내연 기관 차량이 설자리를 잃게 됩니다.
다가올 ‘배터리 혁명’은 현재 내연 기관차의 종언을 예고하고 있습니다. 제조업의 꽃인 자동차는 도로를 달리는 컴퓨터, AI 전자제품, AI 자율주행 모빌리티로 진화하게 됩니다. 그래서 전기차 배터리가 ‘제2의 반도체’로 불리고 있고 전 세계가 차세대 배터리 개발 전쟁 중입니다.
화학 기술의 정점인 배터리가 바꿔 놓을 미래의 모습을 상상력을 동원해 예견하고 비즈니스를 설계해야 합니다.
글 l 최은수 미래 경영전략학 박사•MBN 보도국장(mk9501@naver.com)
최은수 박사는 10년 뒤 승자의 길을 제시한 필독서 ‘4차 산업혁명 그 이후 미래의 지배자들’을 비롯해 21세기 예언서 ‘넥스트 패러다임’ , ‘제4의 실업’ 등 18권의 책을 저술한 미래경영 전략학 박사 겸 관광학 박사로 네이버 미래이야기(post.naver.com/mk9501) 칼럼리스트이다. 현재 MBN 부국장 겸 보도국장으로 활동하고 있다.
