테슬라, 中 업체와 배터리 핵심 소재 '수산화리튬' 공급 계약 체결

미국 전기차 브랜드 테슬라가 중국업체와 배터리 핵심 소재인 '수산화리튬' 공급 계약을 체결했다.

지난 29일(현지시각) 로이터통신 등 외신들은 테슬라가 중국 쓰촨야후아공업그룹과 향후 5년간 배터리 핵심 소재인 수산화리튬을 공급하는 계약을 체결했다고 보도했다.

이번 계약으로 테슬라는 오는 2021년부터 2025년까지 연간 최소 1만2,600톤, 총 6만3천톤 이상의 수산화리튬을 쓰촨야후아공업그룹으로부터 공급받게 됐다. 공급가액은 최소 6억3천만달러(약 6,867억 원)다.

테슬라는 현재 배터리셀 생산에 필요한 소재를 확보하고 있다. 실례로 테슬라의 엘론 머스크 CEO는 지난 9월에 열린 배터리데이에서 미국 네바다 주에 있는 배터리 제조 공장인 네바다 기가팩토리 인근에 전기자동차 배터리용 리튬을 생산할 계획이라고 밝힌 바 있다.

이날 머스크는 “점토 퇴적물에서 리튬을 추출하는 공정을 자체 개발했으며 이를 위해 네바다주의 1만에이커(약 1,200만평) 퇴적물 부지에 대한 이용 권리를 확보했다”고 설명했다.

테슬라가 개발한 공정은 점토 퇴적물과 소금을 섞은 뒤 물을 부어 화학적 반응을 일으키면 리튬이 추출된다. 머스크는 “이 공정이 리튬을 얻기 위한 매우 지속 가능한 방법인데다 리튬 관련 비용을 낮춰줄 것”이라고 밝혔다.

여기에 테슬라는 리튬이온배터리에 사용되는 소재 중 하나인 니켈을 안정적으로 공급받기 위해 니켈 세계 최대 생산국인 인도네시아에 대한 투자를 검토하고 있다.

인도네시아는 지난 2017년 40만톤의 니켈을 수출하며 세계 시장 점유율 1위를 기록한 바 있다. 또 올해는 전년대비 46% 늘어난 55만톤을 생산할 예정이다. 전문가들은 오는 2027년까지 생산량 측면에서 인도네시아가 세계 니켈 생산을 주도할 것으로 전망하기도 했다.

지난 7월 엘론 머스크 CEO는 투자자들과 실적 컨퍼런스에서 “모든 광산 회사들은 니켈을 더 많이 채굴해야 한다”며 “테슬라는 효율적이고 환경적인 방법으로 니켈을 채굴한다면 오랜 기간 동안 거대한 계약을 맺을 것”이라고 밝힌 바 있다.

이후 테슬라는 캐나다의 광산업체인 기가 메탈스, 베일 등과 잠재적인 니켈 공급을 확보하기 위해 협의를 진행하기도 했다. 테슬라는 여기에 그치지 않고 전 세계 니켈 원광의 20%가 있는 인도네시아에 대한 투자를 검토하고 있다.

일각에서는 테슬라가 인도네시아에 니켈 채굴 거점이 아닌 배터리셀 생산 공장을 건설할 가능성도 있다고 보고 있다.

테슬라는 이를 통해 연간 배터리 생산 규모를 오는 2030년까지 최대 3TWh(테라와트시)로 확대한다. 1테라와트는 기가와트의 1천배에 해당된다.

그 일환으로 테슬라는 독일에 구축하고 있는 배터리셀 생산 공장의 연산 규모를 100GWh에서 최대 250GWh까지 확대할 계획이다.

100GWh는 연간 100만대의 전기차를 생산하기에 충분하다. 이를 최대 250GWh까지 확대하면 일반 전기승용차보다 10배 이상 많은 양의 배터리가 탑재되는 대형전기트럭 세미를 생산할 수 있다. 여기에 전기차용 배터리뿐만 아니라 파워월(가정용), 파워팩(공공시설용), 메가팩(대용량) 등 테슬라의 배터리저장장치용 배터리를 생산할 수 있다.

이 배터리셀 공장에는 테슬라가 자체 배터리 개발·생산 프로젝트인 로드러너 프로젝트를 통해 개발하고 있는 배터리와 생산공정이 적용될 예정이다.

지난 9월 배터리데이를 통해 공개된 4680셀은 생산비 절감은 물론 에너지 밀도, 전력, 거리 등을 높이는 것을 목표로 개발됐다. 특히 탭이 없는 새로운 배터리 설계가 도입돼 제조 효율을 높여 1kWh당 비용을 감소시킬 것으로 테슬라는 기대하고 있다.

테슬라는 현재 로드러너 프로젝트 일환으로 미국 프리몬트 공장 인근에 세운 카토(Kato) 로드 시설에서 지난해 인수한 미국 배터리 제조업체 맥스웰 테크놀로지의 건식 전극 공정을 도입, 시범생산 중이다.

건식전극공정은 소위 바인더 화학물질을 첨가함으로써 용제의 사용을 완전히 없애는데 이 화학물질을 가열하면 분말 혼합물을 금속 시트에 단단히 고정시킬 수 있을 정도로 끈적끈적해진다.

이 때문에 건식전극공정은 제조 공정에 필요한 에너지의 양을 낮추고 필요한 장비와 공간을 줄일 수 있어 배터리 생산에 들어가는 비용을 절감할 수 있다.

테슬라가 계획대로 기가팩토리4에서 4680 배터리셀을 생산할 계획이라면 이 건식 전극 공정이 도입될 가능성이 높다. 이를 통해 4680 배터리셀과 건식 전극 공정이 입증되면 약 2년 후인 2023년 미국 프리몬트와 중국 상하이에도 적용할 것으로 보인다.