2023년, 전기차 업계의 두 제조업체가 판매 시장을 장악했다. 리튬 이온 배터리(LIB)를 사용하는 선구자인 Tesla는 2023년에 유럽과 북미에서 판매를 주도했으며, 배터리 셀 제조업체로 시작한 BYD는 셀에서 차량 수준까지 혁신을 선도하며 전 세계적으로 판매된 BEV에서 상당한 시장 점유율을 확보했다. 2024년에 BYD는 총 BEV 판매에서 Tesla를 앞질렀다.
전기차용 LIB 개발은 안전성 및 수명과 같은 다른 중요한 특성을 유지하면서 비용, 에너지 밀도, 그리고 전력 용량을 최적화하는 데 중점을 둔다. 전기차용 배터리 선택 및 설계는 이러한 요소들 간의 균형점을 찾는 과정이며, 비용, 에너지 밀도, 그리고 전력 용량은 필수적인 요건이다. 리튬철인산(LFP) 배터리는 비용 효율적이고 긴 수명을 제공하여 저렴한 차량 세그먼트에 적합하다. 반면, NMC811과 같은 고니켈 화학 물질은 우수한 에너지 밀도를 제공하여 고성능 및 고비용 세그먼트에 이상적이다. 이러한 화학 물질 간의 선택은 비용, 주행 거리 또는 성능 중 어떤 것에 중점을 두는지에 따라 달라진다. 최근 몇 년 동안, 생산되는 셀당 에너지 함량을 높이고 시스템 수준에서 통합 복잡성을 줄이기 위해 더 큰 크기의 셀을 사용하는 추세가 나타났다.
본 논문은 자동차 분야에 사용되는 최첨단 배터리 셀에 대한 데이터 제공 분야의 발전을 바탕으로 한다. 비용 중심의 셀 설계(BYD Blade 셀)와 성능 중심의 셀 설계(Tesla 4680 셀)를 비교하여 각각의 장단점을 분석한다.
Source: Cell Reports Physical Science, Volume 6, Issue 3, 2025, 102453, ISSN 2666-3864
*Contetns
1. 공정 흐름
5. 종합 논의 및 결론