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테슬라가 ‘모델 Y’·‘모델 S’에 적용할 구조용 배터리팩..기술적 특징은?

Tesla
2021-01-29 05:24:02
테슬라,모델 Y


[데일리카 김대일 기자] 테슬라가 사용할 벌집구조의 구조용 배터리팩 사진 한 장이 공개돼 주목을 받는다. 기존 배터리 구조를 뒤집은 역발상이 돋보인다는 평가를 받는다.

28일(현지시각) 전기차 전문매체 일렉트릭은 테슬라의 구조용 배터리 사진을 공개하고, 향후 모델 Y와 모델 S 플레이드에서 처음 사용할 것이라고 내다봤다.


테슬라의 구조용 배터리 팩 사진이 드러난 것은 이번이 처음이다. 다만 테슬라는 지난 배터리 데이에서 이에 관한 짧은 영상을 공개한 적은 있었는데, 배터리 팩의 사진은 처음 드러난 것이다. 테슬라는 지난 배터리 데이에서 새로운 4680 배터리 셀 뿐 아니라 새로운 셀을 중심으로 구축된 새로운 배터리 아키텍처를 공개했었다.

이 배터리 아키텍처를 자세히 살펴보면 테슬라는 셀을 모듈로 결합하여 배터리 팩을 만들고 있으며 이 모듈을 모두 합치면 배터리 팩이 된다. 그리고 그 배터리 팩은 차량 플랫폼에 설치하게 된다. 이것은 꽤 새로운 개념인데, 차이는 기존엔 모듈을 사용하지 않고 대신 전체 배터리 팩을 차량의 구조적 플랫폼으로 구축하고 배터리 셀이 플랫폼을 하나의 큰 단위로 강화하는데 도움이 된다는 것이다.

이는 과거 날개 내부에 연료 탱크를 만드는 대신 비행기 날개를 연료 탱크로 만드는 항공 우주 혁신과도 이어진다. 차체 구조 역할을 할 수 있는 배터리 팩을 만드는 셈이다. 이는 구조적으로 그동안 보호해야할 대상으로 여겨졌던 배터리 팩이 구조적인 강성을 갖도록 플랫폼의 일부로 그 단위를 변경하는 것이다.


테슬라 배터리 팩

거대한 주조 부품에 대한 전문 지식을 활용하여 만드는 테슬라 배터리 팩은 일체형 후면 및 전면 하부를 구조용 배터리 팩으로 만드는 셈이다. 이 새로운 디자인은 부품수와 배터리 팩의 총 질량을 줄이는 효과도 발휘한다. 궁극적으로 전기차의 주행거리를 개선하는데에도 도움을 줄 수 있다.

테슬라 구조용 배터리 팩의 사진을 보면 벌집형태(허니콤, Honeycomb) 구조를 나타내는데, 이 구조는 이미 자동차 산업을 비롯한 다양한 구조형 강성이 필요한 산업군에서 이미 사용하는 경량화 부품이다. BMW i3도 배터리 팩 주변의 충돌 흡수를 위해 육각형 벌집 구조를 사용한다.


또한 테슬라의 배터리 팩 사진을 살펴보면 팩 주변에 냉각수 루프를 구축했음을 알 수 있다. 이 방식은 배터리 팩을 완성하기 위해 구조적으로 묶은 공간 사이에 냉각 효과를 낼 수 있어 구조적인 무결성에 한걸음 더 다가선 설계다.

단점이 없는 것은 아니다. 앞서 설명한 장점은 분명하지만 충돌 시 수리비가 높고 정비가 매우 복잡해지는 지적이 있다. 엘론 머스크는 이에 대해 배터리 팩을 잘라낼 수 있도록 단위화하고, 충돌 흡수 레일을 설계했다고 주장한다.

테슬라 모델S


테슬라의 이번 배터리 팩은 독일 베를린 기가 팩토리에서 처음 모델 Y와 모델S 페이드에 처음 사용될 예정이다.

dykim@dailycar.co.kr
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