visionTECH

안녕하세요? visionTECH입니다~

이번 글에서는 많은 분들이 관심을 가지고 있는 테슬라의 Battery Day 이벤트 내용을 정리해 보도록 하겠습니다^^

저를 포함해서 테슬라의 주주분들이 가장 기대를 하면서 걱정?을 했던 이벤트로 생각이 되는데요~

(실제로 어제 이벤트를 앞두고 테슬라 주가는 -5.6%하락을 했습니다ㅠㅜ)

아무튼 Battery Day 이벤트는 테슬라 주주총회를 시작으로 진행을 하였으며 코로나 때문인지 실내가 아닌 밖에서 진행을 하였고 참가자들은 각자의 차량안에서 참가를 하였습니다.

(Drive In 영화관인줄 알았습니다 ^^a;;;;)

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이벤트 내용 중 제가 생각했을때 중요하다고 생각되는 포인트는 다음과 같습니다~^^

1. 전반적인 회사 상황

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2020 2분기 테슬라 실적발표 자료를 보신 분들이라면 아시는 부분일 것으로 생각됩니다.

테슬라 CEO 일론 머스크는 테슬라가 4분기 연속 흑자를 달성하였으며 안정적인 잉여 현금흐름을 보이고 있다는 것을 언급하였으며, 코로나 사태 후로 타 자동차제조회사의 실적은 나빠졌지만 테슬라는 기존 테슬라 차량 소유 오너들이 주변에 적극적으로 홍보?를 하면서 좋은 실적을 보이고 있다는 것을 강조하였습니다.

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또한, 테슬라는 Impact Report를 통해 꾸준히 내부적으로 잘하고있는 부분과 개선해야할 부분을 체크를 하고 있다고 하였습니다. (단차문제도 신경써서 해결해줬으면...)

2. FSD Autopilot Beta 출시

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일론 머스크는 시간이 지날수록 Autopilot이 좋아지고 있다고 하였으며

미국의 평균 충돌사고가 약 백만 마일 당 2.1인 방면에 Autopilot은 백만 마일 당 0.3으로 운전자가 직접 운전하는 것보다 Autopilot을 이용하는 것이 훨씬 안전하다고 그 우수성을 발표하였습니다.

또한, 시간과 인력이 많이 소요되었지만 기존 Autopilot의 소프트웨어(labeling 방법)을 처음부터 다시 효율적으로 프로그래밍하고 모든 카메라를 동시에 사용하여 성능을 대폭 개선을 하였고 private beta버전을 1달 안에 출시하는 것을 목표한다고 하였습니다.

* 한달 안에 100% 배포되는 것이 아니라 희망한다고 하였기에 시간이 더 걸릴 수도 있습니다

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3. Bettery 개선 (성능, 가격, 기능 등)

여태까지 테슬라 CEO 일론 머스크의 비지니스 철학은 혁신적인 기술과 제품개발 측면도 있지만 제 생각엔 최대한 원가를 절감해서 타 회사제품 대비 가격 경쟁력을 갖추면서 순이익을 최대한 늘리는 것을 매우 중요하게 생각하는 것 같습니다.

전기차, 배터리에 관심이 있으신 분들이라면 상식적으로 알고 계시겠지만...

현재 전기차 가격의 큰 비중이 배터리 가격이며 많은 회사에서 에너지 효율을 늘림과 동시에 단가를 낮추기 위해 많은 노력을 하고 있으며 테슬라도 당연히 꾸준한 기술개발을 하고 있습니다.​

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비록 많은 분들이 기대하던 100만 마일 배터리나 전고체 배터리 발표는 없었지만, 테슬라가 더 좋은 전기차를 생산하기 위해 상당히 많은 요소를 고려하였고 기술/생산 혁신을 하였다고 생각이 됩니다.

(많은 분들이 무슨 혁신이냐고 생각을 하실 수 있는데, 제가 보았을때 혁신은 "완전히 새로운 기술/제품 개발" 측면과 "현존하는 기술들을 모아서 뛰어난 기술/제품개발"도 혁신이라 생각합니다 (예: 스티브 잡스가 만든 아이폰)

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에니웨이~​

테슬라는 5가지 요소를 통해 배터리를 포함하여 전기차의 가성비?를 극대화 시켰다고 발표를 하였습니다.

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1. Cell Design

​테슬라는 배터리의 에너지 효율을 극대화 하기 위해 배터리 cell크기를 늘리고 배터리 부품 중 TAB을 없애는 2가지 전략을 사용했습니다.

예전에 1865 배터리에서 2170 배터리로 크기를 늘렸을때 에너지가 약 50% 향상이 되었었는데, 테슬라는 효율을 더 극대화 하기 위해 cell크기 조정 연구결과 배터리 지름이 46mm일때가 가장 효과적인 것으로 파악했다고 하였습니다.

* 참고로 배터리 숫자의 의미는 처음 2자리는 지름길이이며 나머지 2자리는 배터리 길이를 뜻합니다

(예: 2170 = 지름 21mm, 길이 70mm)​

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현재 전기차를 구동하는 배터리의 내부를 살펴보면 +, - 전극이 있으며 전극과 연결시키는 "TAB"이란 부품이 있는데 테슬라는 에너지 효율 향상을 위해 TAB을 제거하고 직접 연결함으로서 생산 난이도를 낮추고, 부품수를 줄였으며 전기가 통하는 길을 5배 늘림으로서 에너지 효율 향상과 발열을 제어하는데 성공하였습니다.

(마치 고속도로 차선을 늘림으로 길이 막히지 않고 빠르게 지날 수 있게 하는 것과 같습니다)

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이렇게 최적화된 테슬라의 배터리 cell은 4680(지름 46mm, 길이 80mm)로 불리며 기존 베터리 대비 5배의 에너지를 저장, 6배 파워, 주행거리를 16%를 늘릴 수 있다고 하였습니다.

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2. Cell Factory

제품생산 시 원가를 절감할 수 있는 방법 중 하나는 생산공정 최적화와 생산속도를 극대화하는 것 입니다.

테슬라는 배터리 생산가격을 낮추기 위해 생산공정을 최적화하고 생산속도를 빠르게 하였는데 기존에 존재하는 인쇄방법과 병을 제작하는 공정을 융합하여 한 라인당 7배의 생산속도를 구축하였다고 하였습니다.

또한, 기존 Electrode를 생산하기 위해서는 Wet 공정이라는 복잡한 절차가 필요했지만 테슬라는 Dry Electrode를 개발하여 pilot 테스트 중이라고 하였습니다.

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3. Anode Materials

Anode는 양극으로 실리콘이 값이싸고 성능이 좋으며 지구에 많이 있어 최적의 재료이지만 사용하지 못하는 이유는 충전시 실리콘의 부피가 4배로 증가했다가 줄어들어 실리콘 자체가 깨지는 문제가 있기 때문입니다.

이 문제를 해결하기 위해 Graphite, SIO Glass, Silicon Nanowire를 사용하는 방법이 있는데 가격이 비싸지는 문제가 있어 테슬라는 실리콘을 Engineering하지 않고 실리콘의 부피가 늘어나는 것을 계산해서 코팅을 하는 방법을 발표하였습니다.

테슬라는 실리콘 주위에 늘어나는 폴리머를 코팅해서 사용을 하며 이 방법으로 주행거리를 20% 늘릴 수 있다고 하였습니다.

(발표만 들으면 매우 간단해 보이겠지만 실제로는 엄청난 노하우와 기술이 있을 것으로 예상됩니다)

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4. Cathod Materials

Cathod는 음극으로 테슬라는 이혜하기 쉽게 전자를 저장 할 수 있는 책꽃이로 비유를 하였으며 책꽃이의 숫자와 강도가 단단할 수록 좋다고 하였으며 Cathod의 재료로 Cobalt, Iron, Nickel을 예시로 발표하였습니다.

테슬라는 Cobalt를 제거하고 Nickel의 양을 극대화하며 Coating과 Dopants를 통해 효율을 극대화 한다고 하였으며 베터리 용도에 따라 음극의 재료를 달리하는 전략을 발표하였습니다.

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5. Cell Vehicle Integration

테슬라 전기차/배터리 효율 향상을 위해 마지막으로 배터리 Cell을 차량에 적용하는 방법을 발표하였습니다.

(이 부분을 보면서 생각하면 당연한건데 왜 여태까지 이런걸 생각하지 못했을까?하는 생각이 들었습니다...)​

전기차에서 배터리가 차지하는 부피와 무게가 상당한데 그 이유는 수많은 배터리를 금속의 틀에 가지런히? 모아서 pack형태로 넣기 때문입니다.​

차량의 무게가 늘어날수록 주행거리가 감소하기 때문에 최대한 많은양의 에너지를 저장할 수 있는 배터리를 차량에 넣음과 동시에 차량무게를 감소해야 하는데, 테슬라는 비행기 구조에서 아이디어를 얻어 차량에 적용하였습니다.

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무슨말이냐면~

비행기를 만든 초반에 연료를 날개안에 연료탱크안에 주입을 하여 운행을 했는데 시간이 지나고 현재는 날개안에 있는 연료통을 제거하고 날개 자체에 연료를 넣음으로서 더 많은 연료를 넣음과 동시에 무게를 줄이는데 성공을 했습니다.

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테슬라 CEO 일론 머스크는 이 부분을 전기차에 적용해서 배터리를 진열하는 금속틀을 제거하고 크기가 커진 배터리 cell 자체를 차량 밑부분으로 사용함으로서 370여개의 부품을 줄이고 10%무게를 감축했으며 15% 주행거리를 늘릴 수 있다고 발표하였습니다.

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듣고보면 당연한거고 너무나 간단한데 왜 이 생각을 하지 못했었는지...

물론 여기에는 제가 상상하지 못할 복잡하면서 최적화의 난이도가 있었겠지만 컨셉자체는 맥 빠지게 간단한 것 같습니다.