CATL, 4680 배터리 시험 생산 착수…테슬라·BMW 샘플 제공

CATL 4680 시리즈 공식 진출…성능·비용 기대치 충족
4680 대형 원통형 배터리 공급망 재편 조짐

CATL는 중국 동부 장쑤성에 위치한 리양공장에서 4680 규격의 대형 원통형 배터리 시험 생산에 착수했다. (사진=엑스 @Jamesma1109)

[더구루=길소연 기자] 중국 배터리 제조사 닝더스다이(寧德時代·CATL)가 4680 규격의 대형 원통형 배터리 시험 생산에 돌입하면서 4680 규격 확보 경쟁에 합류한다. CATL가 4680 배터리 샘플을 테슬라와 BMW 등에 제공하면서 테슬라 자체 생산과 파나소닉·LG에너지솔루션이 주도해왔던 기존 4680 배터리 공급망 재편 조짐이 엿보인다.

17일 중국 배터리 전문 매체 차이선루(财神路)와 신재생에너지 전문 매체 에너지스토리지월드(储能世界·360estorage) 등 외신에 따르면 CATL는 중국 동부 장쑤성에 위치한 리양공장에서 4680 규격의 대형 원통형 배터리 시험 생산에 착수했다. 현재 시제품 생산 단계로, 샘플을 테슬라와 BMW 등 주요 자동차 제조업체에 공급하기 시작했다.

CATL의 4680 배터리는 양극에는 9계열 고니켈 3원계 소재를 사용하고, 음극에는 현재 사용 가능한 최첨단 실리콘-카본 양극 소재를 적용했다. 이론적으로 이러한 조합은 단일 셀 에너지 밀도를 극대화해 차량의 최대 주행 거리를 크게 향상시킨다. 동시에 실리콘-카본 양극의 적용은 대용량 원통형 배터리의 고속 충전 성능 또한 크게 개선한다.

특히 CATL은 제조 공정 측면에서 테슬라의 '완전 건식' 전극 방식을 맹목적으로 따르지 않고 전통적인 습식 공정을 채택했다. 건식 공정의 불안정한 수율을 고려할 때, 습식 공정은 더 빠른 납기, 매우 높은 제품 일관성, 그리고 안정적인 수율을 보장한다. 소비자 입장에서는 향후 출시될 차세대 전기차들이 크기 증가 없이 더욱 향상된 주행 거리와 빠른 충전 속도 제공을 기대한다.

CATL의 4680 시제품 생산은 4680이 표준 부품 시장에 본격적으로 진출했음을 시사한다. 현재 중국에서 주류를 이루는 대형 원통형 배터리는 대부분 4695 또는 46120 규격에 집중돼 있다. 반면, 테슬라의 전용 규격인 4680은 중국 내에서 비교적 폐쇄적인 공급망을 유지해 왔다.

CATL이 리양 공장에서 4680 배터리 생산에 대한 투자를 확대한 것은 테슬라가 중국 내에서 생산된 4680 배터리 팩을 탑재한 차량을 생산해 공급망 비용을 최적화하려는 신호로도 해석된다.

테슬라는 과거 '4680 배터리 자체 생산'을 대대적으로 선언하며 배터리 업계를 긴장시켰다. 하지만 원통형 배터리의 기술적 한계와 가격 문제로 중국산 배터리를 공급받을 전망이다. 테슬라는 올해 초 전기차 '모델Y'에 4680 원통형 배터리 탑재를 예고한 바 있다.

BMW도 4680 배터리와 관련해 CATL과 적극적으로 접촉하고 있다. CATL은 2025년부터 BMW 노이에 클라쎄(Neue Klasse) 전기차 아키텍처용 원통형 배터리 공급업체로 선정됐다. BMW는 새로운 플랫폼에 46mm 직경의 셀을 집중적으로 사용하고 있지만, 표준 80mm(4680) 셀 높이뿐만 아니라 95mm와 120mm 등 다양한 높이의 셀을 사용할 것으로 예상된다. 

테슬라와 BMW가 CATL의 4680 배터리 샘플을 받으면서 대형 원통형 배터리 시장은 '다극화' 시대로 진입했음을 의미한다. 테슬라 자체 생산과 파나소닉, LG에너지솔루션 등이 주도했던 기존 4680 배터리 공급망 재편 조짐도 엿보인다. CATL은 대규모 생산 능력과 현지 공급망의 이점을 활용해 고성능 전기차에 4680 배터리가 빠르게 보급될 수 있도록 지원할 예정이다.

4680 배터리는 단순한 규격 확대를 넘어 제조 원가를 획기적으로 낮출 수 있는 기술적 잠재력 때문에 주목받고 있다.  △탭리스 설계 △셀투샤시(CTC) △건식 전극 공정을 통해 전기차(EV) 비용 자체를 낮추는 것을 최종 목표로 한다. 특히 핵심인 '건식 전극 공정'은 기존 습식 공정에서 필수였던 대형 건조 오븐과 용매 제거 과정을 생략할 수 있다.