4680 배터리 이후, 차세대 배터리는 어디로 향할까?

테슬라의 4680 배터리는 전기차 배터리 산업에서 하나의 혁신적 전환점이었습니다. 그러나 기술은 늘 진화합니다. 과연 4680 이후의 배터리 시장은 어떤 기술로 향하고 있을까요? 투자자 입장에서 다음 시장의 흐름을 읽는 건 수익률을 좌우하는 핵심이 됩니다.

1. 4680 그 이후, 대형 셀의 진화는 계속된다

테슬라의 4680 셀은 직경 46mm, 높이 80mm의 원통형 배터리로, 기존 2170 대비 약 5배의 에너지 저장 용량을 지니며 제조 효율까지 끌어올렸습니다. 하지만 이보다 더 큰 '4695', '46120' 셀에 대한 논의도 이미 시작됐습니다. 대형 셀은 생산성이 높고, 팩 구조를 단순화할 수 있다는 장점이 있어 물류, 상용차, 픽업트럭 등에 적합합니다.

2. 전고체 배터리: 진짜 게임 체인저?

리튬이온 배터리의 최대 약점은 바로 발화 위험입니다. 이를 해결하기 위해 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용하는 전고체 배터리(All-Solid-State Battery)가 주목받고 있죠. 도요타, 삼성SDI, LG에너지솔루션, 전고체 스타트업들까지 이 시장에 뛰어들고 있으며, 2027~2030년 사이 양산이 현실화될 가능성이 큽니다.

전고체 배터리 구조(출처: LG에너지솔루션)

 

전고체 배터리는 에너지 밀도가 높고, 충전 속도 역시 기존 리튬이온 대비 2~3배 향상될 것으로 기대됩니다. 하지만 고체 전해질의 재료적 특성과 공정 난이도 때문에 아직까지도 가격과 양산 기술에서 많은 장벽이 존재합니다.

3. 셀-투-팩(CTP) & 셀-투-차체(CTC): 구조 혁신의 중심

배터리 셀 자체의 기술만큼 중요한 것이 바로 팩 구조 혁신입니다. 중국 CATL이 주도하는 CTP(Cell-to-Pack), Tesla가 추진하는 CTC(Cell-to-Chassis)는 중간 모듈 없이 셀을 바로 팩이나 차체에 통합시키는 구조로 무게를 줄이고 에너지 효율을 끌어올립니다.

 

이런 구조적 혁신은 셀 기술과 완벽한 호환이 필요하므로, 결국 배터리 셀 기술의 발전과 함께 가야 하는 중요한 축입니다. 4680 배터리는 사실상 CTC 구조를 전제로 설계되었다는 점에서, 이 흐름과 직결된 기술이기도 하죠.

전기자동차 셀투팩(CTO(출처: 삼성SDI)

4. 각 기업의 차세대 전략은?

• 테슬라: 건식 전극 공정 완성도 높이며, 향후 4695 셀 테스트 중
• 삼성SDI: 고전압 전고체 셀 개발 중, 2027년 양산 목표
• LG에너지솔루션: 전고체 전해질 합작법인 추진, 파우치형 강화 전략
• CATL: CTP 3.0 기술로 1000km 주행거리 셀 출시 예정
• 파나소닉: 테슬라 전용 4680 양산 + 차세대 대형 셀 설계 동시 진행

5. 투자자라면 주목해야 할 포인트

기술은 항상 진화하고, 그 진화의 속도를 맞추는 기업이 시장에서 살아남습니다. 4680 이후의 흐름은 전고체, 대형 셀, 구조 혁신(CTP, CTC) 이 세 가지 방향으로 수렴하고 있습니다. 지금 이 기술들을 선점하려는 기업들의 특허, 연구개발(R&D), 캐파 투자 현황을 꾸준히 체크하는 것이 투자 전략의 핵심입니다.

 

특히 삼성SDI와 LG엔솔의 기술 발표 및 테슬라의 생산 실적, CATL의 중국 내 신규 계약 뉴스는 꼭 챙겨야 할 정보입니다.

 

2025년 3분기, 4680 배터리 양산 본격화! 테슬라와 국내 배터리 기업들의 움직임은?