파나소닉 '4680' 양산 임박…한·중·일, 중대형 원통형 배터리 경쟁 격화

[이데일리 경계영 기자] 파나소닉이 중대형 원통형 배터리(이차전지) 시대를 가장 먼저 열 전망이다. 테슬라와 손잡고 개발한 ‘4680’ 배터리의 양산체제를 2024년 3월 전까지 구축하겠다고 선언하면서다. LG에너지솔루션과 삼성SDI, 중국 CATL 등의 개발 속도도 더욱 빨라질 전망이다.

3일 외신과 업계에 따르면 파나소닉은 지난달 28일(현지시간) 일본 서부 와카야마에 전기자동차용 4680 배터리 생산 라인 2개를 짓는다고 발표했다. 2024년 3월 안에 대량 양산을 개시할 예정이다.

파나소닉이 구체적 투자 규모를 밝히진 않았지만 지난 1월 닛케이는 파나소닉이 새로운 생산 설비를 구축하는 데 800억엔(약 8330억원)을 투자할 것이라고 보도했다. 통상 연간 생산능력 10GWh 규모의 배터리 공장을 구축하는 데 7000억~8000억원이 소요되는 것으로 알려졌다. 10GWh면 고성능 전기차 15만대에 들어갈 수 있는 물량이다.

4680 배터리는 일반 건전지와 같은 동그랗고 길쭉한 모습인데 크기가 종전 중소형으로 분류된 지름 18㎜·길이 65㎜ 크기의 ‘18650’이나 지름 21㎜·길이 70㎜ ‘21700’보다 지름 46㎜·길이 80㎜로 커 중대형 배터리에 가깝다. 4680는 21700보다 에너지밀도가 5배, 출력이 6배 높다.

파나소닉이 제조한 원통형 배터리. 왼쪽부터 18650, 21700, 4680. (사진=파나소닉)

원통형 배터리는 모바일이나 전동공구 등 중소형 기기에 주로 탑재해왔으나 테슬라가 전기차에 본격 탑재를 시작해 지난 2020년 9월 효율 등을 이유로 21700보다 큰 중대형 원통형 배터리 4680을 개발하겠다고 공식화했다. 테슬라와 가장 밀접한 배터리 파트너사인 파나소닉이 배터리사 가운데 가장 빠르게 양산에 돌입하는 셈이다.

그간 4680 관련된 정보를 공개하지 않았던 파나소닉이 양산을 공식화하면서 한·중·일 배터리사 간 중대형 원통형 배터리를 둔 경쟁이 더욱 격화할 것으로 보인다. 테슬라는 올해 1분기부터 ‘모델Y’를 시작으로 4680을 탑재할 계획이다. 테슬라 발표대로라면 4680은 생산속도가 빨라 전기차로 탑재가 급속도로 확대할 가능성이 크다. 전기차 배터리 시장 판도를 바꿀 수도 있다는 의미다.

박철완 서정대 자동차학과 교수는 “중대형 원통형 배터리라는 강력한 폼팩터가 전기차 배터리 시장에 등장해 향방을 가르는 중요한 변수로 작용할 것”이라며 “테슬라와 파나소닉의 초도 생산라인에 따라 파나소닉의 시장 점유율이 올라갈 수 있다”고 봤다.

그간 원통형 배터리는 LG에너지솔루션·삼성SDI·파나소닉 등 3파전이었지만 중국 배터리사도 원통형 배터리 제조에 뛰어들었다. 지난해 말 중국 배터리 제조사 EVE는 20GWh 규모의 중대형 원통형 배터리 공장 건설을 시작했다. EVE가 지름 46㎜·높이 80㎜ 크기의 ‘4680’ 혹은 지름 46㎜·높이 95㎜ 크기의 ‘4695’ 배터리를 생산하리라는 것이 업계의 추정이다. 테슬라 배터리 공급사이자 세계 최대 배터리사인 CATL도 4680를 개발하는 것으로 전해졌다.

테슬라에 이미 배터리를 공급하고 있는 LG에너지솔루션(373220)도 테슬라 발표 직후 4680 개발에 돌입했다. 공식적으로 인정한 적은 없지만 테슬라가 제시한 규격인 에너지밀도 5배·출력 6배 향상한 신규 원통형 폼팩터를 개발하고 있다고 언급하며 4680 개발을 시사했다.

원통형 배터리의 강자인 삼성SDI(006400)도 지름 40㎜ 크기의 중대형 원통형 배터리를 개발하고 있다. 테슬라가 제시한 규격 4680이 될진 아직 확정되지 않았고 리비안 등 여러 완성차업체와 논의하는 것으로 알려졌다.

업계 관계자는 “파나소닉이 4680 배터리를 가장 먼저 양산하면서 톱티어 배터리사로서의 입지를 다지는 데 유리한 고지를 점할 것”이라면서도 “용량이 4배 이상이어서 더 많은 안정성 검토가 필요한 데다 경쟁사의 개발도 뒤따라 경쟁이 더욱 심화할 수 있다”고 말했다.