테슬라의 구인광고...LFP 배터리 자체 생산에 뛰어드나?

테슬라가 드디어 LFP 배터리를 자체 생산하려는 것일까. 클린테크니카에 따르면, 테슬라는 이제 자체적으로 LFP 배터리, 또는 최소한 LFP 양극을 생산할 계획을 세우고 있다.

테슬라는 최근 LFP 양극 프로그램을 담당할 직원을 채용하기 위해 구인 공고를 냈으며, 이 직무는 테슬라의 AI 및 엔지니어링 본사가 있는 캘리포니아 주 팔로 알토(Palo Alto)에서 필요하다고 한다. 

전기차 가격에서 배터리가 차지하는 비중이 30%나 된다. 최근 전기차 판매가 주춤하고 있는상황에서, 가격 인하와 관련해 가장 큰 이슈가 되는 부품이 바로 값비싼 배터리다. 클린테크니카의 보도에 따르면, 과거 테슬라 팬들은 LFP 배터리를 폄하했었다고 한다. 테슬라는 LFP 배터리보다 더 높은 에너지를 출력할 수 있는 니켈-코발트-알루미늄(이하 NCA) 배터리를 사용해 왔다. 중국의 BYD는 LFP 배터리를 사용했는데, 당시 성능 면에서는 NCA 배터리가 우월했기 때문이다. LFP 배터리는 같은 크기로 NCA 배터리만큼 많은 전기를 저장할 수는 없었지만, 제조 비용은 더 저렴했다. 

그러나 시간이 지나면서 LFP 배터리의 설계와 생산이 개선되었고, 에너지 밀도도 점차 향상되었다. 결국 테슬라도 저가 모델에 LFP 배터리를 채택하기 시작했다. 하지만 최근 중국산 전기차의 관세로 인해 테슬라의 전략에도 변화가 있는 듯 보인다. 

이번 소식은 테슬라가 이달 초 LFP 배터리가 장착된 모델 3 후륜구동(RWD) 차량의 생산을 중단한 이후에 전해졌다. 테슬라가 해당 차량의 생산을 중단한 시점은 바이든 행정부가 중국산 리튬 이온 배터리에 25%의 관세를 부과하고, 중국산 전기차에 100%의 관세를 부과한 며칠 후였다. 가격 경쟁이 치열한 전기차 시장에서 이러한 관세는 큰 부담이 된다. 그래서 테슬라는 미국 내에서 자체적으로 LFP 배터리를 생산하는 방안을 고려한 것으로 보인다. 

사실 테슬라가 LFP 배터리에 관심을 보인 것은 4년 전으로 거슬러 올라간다. 테슬라는 세계 1위의 LFP 배터리 제조사인 중국 CATL(Contemporary Amperex Technology Co. Limited)과 협력할 계획이었다. 지난 2020년 테슬라는 CATL과 양해각서를 체결하고 중국에서 생산하는 테슬라의 모델3에 CATL의 LFP배터리를 장착하기 시작했다. 

한편, 지난 1월 블룸버그의 보고서에 따르면, 테슬라는 CATL로부터 장비를 구매해 자체 LFP 배터리 생산을 준비 중이며, 이 장비는 테슬라가 전적으로 운영할 예정이라고 한다. 테슬라는 이 시설을 완전히 통제하고 비용도 100% 부담할 계획이며, CATL은 장비 설치만 도울 것이라고 한다. 

현재 테슬라는 네바다 주 기가팩토리에서 LFP 배터리 생산 시설을 준비하고 있다. 이 시설이 완공되면 테슬라는 4680개 배터리 셀을 통해 100GWh의 생산 능력을 갖출 계획이다. 일부 전문가들은 테슬라가 최근 공개한 저가 자율주행 로봇 택시인 사이버캡(Cybercab)에 LFP 배터리를 사용할 것이라고 예상하고 있다. 

클린테크니카에 따르면, LFP 배터리는 가격이 저렴하며, LFP 양극에 필요한 광물은 공급 부족이나 가격 급등의 우려가 없다. 반면 NCA 배터리는 에너지 밀도가 높아 고성능 전기차에 적합하지만, 가격이 비싸다. 특히 장거리 주행과 무게에 민감한 전기차, 예를 들어 테슬라의 대형 전기 트럭인 세미(Semi)와 같은 차량에는 NCA 배터리가 더 적합하다. 

그러나 가격 경쟁이 중요한 저가형 전기차 모델에는 저렴한 LFP 배터리가 더 적합하다. 테슬라가 수년간 축적한 기술을 바탕으로 LFP 배터리를 탑재한 차량도 최대 300마일(약 483km) 주행이 가능하기 때문에, 테슬라는 LFP 배터리도 엔트리 모델에 충분히 적합하다고 판단한 것으로 보인다.  

LFP 배터리의 비용적 이점은 무엇일까? NCA 배터리에 사용되는 니켈과 코발트는 LFP 배터리에 쓰이는 철과 인산보다 훨씬 비싸다. 니켈과 코발트는 시간이 지나면 더 많이 채굴될 수 있지만, 채굴 프로젝트의 리드타임이 길어 중기적으로는 이 광물들의 공급 부족이 지속될 수 있다. 현재 NCA 배터리의 가격은 배터리 팩에서 kWh당 약 100달러(약 14만원)에 달한다.

반면 LFP 배터리는 현재 사용되는 광물이 상대적으로 풍부하고 가격도 낮아 이러한 문제가 없다. LFP 배터리의 가격은 배터리 팩에서 kWh당 약 80달러(약 11만원)이며, 시간이 지남에 따라 더 낮아질 가능성도 있다. 이러한 이유로 국내 배터리 제조사들도 LFP 배터리 시장에 뛰어들고 있다.