지난해부터 중국산 리튬인산철(LFP) 배터리를 장착한 테슬라가 중국과 유럽에 이어 미국 판매용 '모델3'에도 LFP 배터리 채택을 시작했다.
테슬라 모델3 롱레인지(LR) 트림 중 미국과 중국에서 생산된 차량에 각각 파나소닉(NCA)과 LG에너지솔루션(NCM) 원통형 배터리가 탑재됐다. 반면에 스탠더드(ST) 트림엔 기존 파나소닉 배터리에서 중국산 LFP 배터리 채택이 늘고 있다. 테슬라는 모델3에 이어 '모델Y'에도 LFP 배터리를 채택하면서 1회 충전 주행거리가 400~500㎞ 모델에 한해 이 배터리 사용을 크게 늘리고 있다.
1일 전자신문이 전기차 정보매체 'EV-DATABASE' 자료를 토대로 LFP·NCA 배터리를 각각 장착한 테슬라 '모델3 ST+'를 분석했다.
LFP 배터리를 채택한 모델3는 공차중량이 1825㎏인 반면에 NCA 배터리를 단 모델3는 1700㎏ 이다. 두 차량간 중량 차이는 성인 남성 두 명 체중과 비슷한 125㎏이다. 두 차량의 1회 충전 후 주행거리는 LFP를 장착한 트림은 440㎞(WLTP 기준), NCA는 448㎞로 큰 차이 없었다.
모델3에 NCA·NCM 배터리를 탑재하면 배터리 용량을 최대 76㎾h(LR 트림 기준)까지 채울 수 있지만, LFP 배터리의 경우 55㎾h가 최대치다. LFP 배터리팩 에너지밀도가 40%가량 낮기 때문이다. LFP는 배터리셀이 차지하는 부피가 NCA·NCM 배터리보다 더 크고 무거워 장거리형(LR)보다는 표준형(ST) 트림에 적합할 수밖에 없다.
하지만 테슬라나 CATL 등이 셀투팩(CTP), 셀투섀시(CTC)와 같은 방식으로 한정된 공간에 더 많은 배터리를 탑재할 방침이다. 향후 배터리팩 에너지밀도가 10%가량 높아질 것으로 예상된다. 반면에 배터리 가격에서는 LFP 배터리가 NCA·NCM 배터리에 비해 30%가량 저렴하다. 배터리 열화 정도가 낮아 배터리 안전마진 최소화로 가용용량 설계에 유리하다.
CTAL 등 업체 중심으로 소재기술 고도화를 통해 ㎏당 140~160Wh 수준인 LFP 배터리 에너지밀도를 180Wh 이상으로 높이고 있다. 앞으로 2~3년 이후 표준형 차량뿐 아니라 장거리형 전기차에도 LFP 배터리가 활용될 것으로 예상된다.
【표】테슬라 모델3(스탠더드 플러스) LFP·NCA 배터리 재원 비교
(자료:EV-DATABASE)
박태준기자 gaius@etnews.com
