[단독] 삼성SDI, LG엔솔 4680 셀 셈플 개발 완료…테슬라 수주 정조준

Published : Jul 13, 2021 - 11:17 Updated : Jul 13, 2021 - 11:20

테슬라 4680 베터리 셀

삼성SDI와 LG에너지솔루션이 미국 전기차업체 테슬라의 모델Y용 차세대 4680 배터리 셀의 샘플 개발을 완료하면서 향후 수주 가능성에 관심이 쏠리고 있다.

13일 전기차 배터리 업계에 따르면 양 사는 4680 배터리 셀 샘플 개발을 마무리하고 현재 테슬라에 납품하기 위한 준비 중에 있다.

한 업계 고위 관계자는 코리아헤럴드와 만나 삼성SDI와 LG엔솔이 “4680 원통형 셀 샘플의 완성도를 검증하기 위해 다양한 테스트를 진행 중”이며 “이미 협력사들에게 제품 관련 스펙을 전달했다”고 말했다.

삼성SDI는 4680셀 개발 사실 자체를 여러 차례 부인해왔다.

전영현 삼성SDI 사장은 지난 3월 주주총회에서 4680 셀 개발 여부를 묻는 본지의 질문에 “기존 2170 셀 보다 큰 차세대 배터리를 개발하고 있으나, 꼭 4680 셀을 의미하는 것은 아니다”라며 구체적인 사양을 밝히지 않았다.

지난 5월 삼성SDI가 현대차와 공동으로 차세대 배터리를 개발한다는 소식이 전해왔지만 2170 셀 보다 크고 4680 셀 보다 작은 독자적인 규격의 셀인 것으로 알려졌다.

현재 테슬라의 배터리 셀 공급사는 LG엔솔, 일본의 파나소닉, 중국의 CATL이다. 이 세 업체 중 CATL은 원통형 셀을 제작하지 않는다. 4680 셀의 경우 삼성SDI가 CATL 자리를 대체할 가능성이 있다는 분석이다. 삼성SDI는 LG엔솔, 파나소닉과 함께 세계 3대 원통형 배터리 업체다.

테슬라의 4680 셀 물량을 수주할 경우 삼성SDI의 미국 진출도 급물살을 탈 것으로 보인다.

현재 삼성SDI는 미국에 첫 배터리 셀 공장 건설을 추진 중이지만, 대규모 설비투자를 감행 할 만큼 현지 물량을 수주하지 못한 상태다. 현재까지 알려진 미국 현지 수주는 전기차 스타트업 리비안의 전기 픽업트럭 ‘R1T’와 SUV 모델 ‘R1S’용 배터리가 유일하다. 테슬라로부터 4680 셀 물량을 수주할 경우 충분한 동기부여가 될 수 있다.

외신에 따르면 4680 셀은 2023년부터 텍사스에서 생산 예정인 테슬라 모델Y에 탑재될 것으로 알려졌다. 삼성SDI는 신규 셀 공장의 위치를 미국 남부 ‘선벨트’로 검토중인 것으로 알려지고 있다.

LG엔솔 이미 4680 셀 샘플 개발은 물론, 양산 능력까지 갖춘 것으로 보인다.

지난 2월 메리츠증권은 보고서에서 LG엔솔이 “원통형 4680 셀을 최초 양산 완료” 했으며 “기존 고객사 출하 및 신규 고객사 확보 예정”이라고 전했다. 3월 로이터는 LG엔솔이 2023년에 4680 셀 양산을 고려중, 생산 거점으로 북미 혹은 유럽을 고려중이라고 보도했다.

LG엔솔은 5조원을 투입하여 2025년까지 미국 현지 배터리 셀 생산기지 두 곳을 마련할 계획이며 전기차용 파우치 및 원통형 셀과 ESS용 전지를 생산할 계획이다.

현재 LG엔솔은 중국에서 생산되는 테슬라 모델3와 모델Y에 2170 원통형 배터리를 공급 중이다. 아직 테슬라로부터 공식적으로 4680 셀 물량을 수주한 것은 아니며, 중국 외 지역에서 테슬라의 배터리 셀 공급망에서 더 큰 비중을 차지할지는 미지수다.

테슬라는 작년 4680 셀 자체 개발을 선언하며 배터리 내재화를 공식화했다. 4680 셀은 직경 46mm, 높이 80mm로 기존 2170 셀 보다 에너지 밀도에서 5배, 출력은 6배 이상 높은 것으로 알려졌다.

테슬라의 배터리 내재화 소식에 기존 배터리 셀 공급사와의 관계를 끝는 것이 아니냐는 우려도 있었으나, 일론 머스크는 배터리 셀 공급사들의 생산 속도가 수요에 미치지 못해 자체 생산을 결정했을 뿐이며, 오히려 더 많은 배터리를 구매할 계획이라고 밝히며 우려를 잠재웠다.

테슬라의 가장 오랜 배터리 셀 공급사인 파나소닉은 4680 셀 양산을 위해 만반의 준비를 하고 있다.

지난 달 구스미 유키 파나소닉 신임 CEO는 4680 셀 생산을 위해 ‘막대한 투자’를 감행할 준비가 되어있다고 밝힌바 있다. 현재 파나소닉은 시범 생산라인을 구축 중에 있으나 정확한 투자 규모는 밝히지 않았다.

LG엔솔의 경우 미국 현지 70GWh 증설에 5조원이 투입할 예정이다.

김병욱 코리아헤럴드 기자 (kbw@heraldcorp.com)

[Exclusive] Samsung SDI, LG Energy Solution complete development of 4680 cell samples, eyes Tesla orders

Samsung SDI and LG Energy Solution have completed the development of samples of larger and more powerful “4680” battery cells, a type first presented by Tesla last year, at in an apparent effort to win contracts from the global electric vehicle leader, a source said Tuesday.

“Samsung SDI and LG Energy Solution have developed samples of cylindrical 4680 cells and currently conducting various tests at their facilities to verify their structural integrity. Also, they have provided specifications of their 4680 cells to their vendors,” a high ranking industry official with the knowledge of the matter told The Korea Herald.

At the annual shareholders meeting held in March, Samsung SDI President and CEO Jun Young-hyun told The Korea Herald that the firm was developing a new cylindrical cell bigger than its existing 2170 model, but declined to confirm its exact specifications.

In April, it was revealed that Samsung SDI and Hyundai Motor were co- developing next-generation cylindrical cells, bigger than 2170 cells but smaller than 4680 cells, designed exclusively for the automaker’s future hybrid electric vehicle models.

Industry officials say that there is room for Samsung SDI to join Tesla’s existing battery cell suppliers -- LG Energy Solution, Panasonic and CATL -- considering that CATL doesn’t manufacture cylindrical battery cells.

Samsung SDI is currently planning a US expansion to build its first battery cell plant there. Securing 4680 cell orders from Tesla would add impetus to this expansion plan.

First presented at Tesla’s Battery Day in September, the 4680 cells are expected to be mounted on Tesla Model Y, manufactured in Texas in 2023. The numbers refer to the size of the cells -- 46 millimeters in diameter and 80 millimeters in height. The larger units are cheaper and more efficient, allowing for smaller or longer-range battery packs.

Sun Belt, a southern region comprised of 15 states, is mentioned as a promising site for Samsung SDI’s envisioned battery cell plant.

Meanwhile, LG Energy Solution has hinted at developing 4680 cells during a conference call last October, but has since denied having completed the development of a prototype.

In February, a local brokerage house, Meritz Securities, said in a report that that LG Energy Solution would have “completed the world’s first mass-production of 4680 cells and supplied them to its clients.”

In March, Reuters reported that LG Energy Solution plans to make 4680 cells in 2023 and is considering potential production sites in the US or Europe.

In the same month, LG Energy Solution announced that it would invest more than 5 trillion won and build at least two new battery cells in the US by 2025 to produce pouch and “cylindrical” cells as well as cells for energy storage systems.

LG Energy Solution currently supplies 2170 cells to Tesla Model 3 and Model Y vehicles made in China. LG Energy Solution hasn’t secured an official deal to produce 4680 cells for Tesla yet so it is unclear whether the company will play a bigger role in Tesla’s battery cell supply chain outside of China.

Tesla at the September Battery Day event, unveiled its plan to produce the 4680 battery cell.

Upon worries that Tesla’s in-house battery production intends to cut ties from existing battery suppliers including LG Energy Solution, CATL and Panasoinc, Tesla CEO Elon Musk explained that the company was taking action on its own as significant battery cell shortages are expected despite its cell suppliers going at maximum speed.

Though Tesla hasn’t officially given production orders of 4680 cells to its battery cell suppliers, Panasonic, Tesla’s oldest battery partner, is preparing to produce 4680 cells.

Last month, Panasonic’s new CEO Yuki Kusumi said that the firm was ready to make a “large investment” to produce Tesla’s 4680 cells if its current prototype production line is successful. Panasonic is in the process of setting up the prototype production line.

The CEO didn’t elaborate on the size of the potential investment, but billions of dollars are often required to deploy significant battery cell production capacity, such as ozen gigawatt-hours per year.

By Kim Byung-wook (kbw@heraldcorp.com)