Cylindrical 4680 batteries, characterized by their 46-millimeter diameter and 80-millimeter height, are recognized as a significant advancement in electric vehicle (EV) battery technology due to their improved energy storage capacity and power output. Tesla, a leader in the EV sector, initially gained recognition for its affordable electric vehicles utilizing these cost-effective batteries, which are comparable in size to AA batteries used in consumer electronics.
In 2020, Tesla began efforts to mass-produce the 4680 batteries to enable larger cylindrical cells that would enhance productivity and battery management stability. However, delays have led to decreased enthusiasm, with speculation that plans may have been abandoned due to high production costs and suboptimal yield.
This setback has created an opportunity for LG Energy Solution, South Korea's leading battery manufacturer, which is set to commence production of the 4680 batteries at its Korean facility in December, with U.S. production anticipated for 2026. The initial batch is expected to be supplied to Tesla.
According to industry sources, LG has also secured a multi-billion-dollar contract with a major automotive manufacturer to supply larger 46-series cells, potentially measuring 90 or 95 millimeters in height, for over a decade beginning in 2028.
While LG Energy Solution appears to be taking the lead in launching these advanced batteries, its rival, Samsung SDI, had previously announced its development plans in 2021. Last year, Samsung disclosed a partnership with a U.S. automotive giant to supply both cylindrical and prismatic cells. However, this plan was recently scaled back to prismatic batteries only due to the partner's reduced electrification goals and uncertainty regarding the new battery format.
Reports also indicated that Samsung faced local opposition concerning its expansion of cylindrical cell production facilities in Hungary due to environmental concerns. A spokesperson stated that the company was cleared of pollution allegations but denied any plans for expansion at the European site, opting instead to produce cylindrical batteries in Korea and Malaysia.
Samsung aims to finalize preparations for mass production of 46-series batteries by the end of this year, while also planning to focus on micro-mobility applications, such as e-bikes and e-scooters, in the upcoming year.
Industry analysts suggest that Samsung's cautious approach has allowed LG to take the lead in high-performance battery technology. The technology gap between the two companies is minimal, with differences arising from their respective growth strategies. Samsung is concentrating on developing high-tech all-solid-state batteries, whereas LG is accelerating the launch of market-ready products.
Experts note that the current overheated EV battery market has led Samsung to adopt a conservative stance, targeting the less competitive micro-mobility sector, particularly in Southeast Asia, where e-bikes are more feasible for achieving net-zero emissions.
Moreover, the decision by LG Energy Solution to invest significantly in a new manufacturing facility in Arizona, prior to securing orders from automakers, highlights the contrasting investment strategies between the two companies. While Samsung's measured approach has helped mitigate operating losses amid declining EV sales, LG has seen its profits nearly halved.
LG's substantial agreements with Tesla and the major automotive manufacturer indicate that it has met stringent qualifications, particularly regarding pricing competitiveness. Analysts believe LG's ability to secure high-quality cathode materials at lower prices is a crucial factor in reducing EV manufacturing costs, as cathode materials constitute a significant portion of total battery expenses.
Furthermore, LG is expected to pioneer a cost-effective, transformative technology known as the "dry-coating process" for cathode production. This method, which eliminates the need for chemical solvents and complex drying steps, is projected to reduce facility setup costs by 30 percent compared to traditional wet-coating methods, potentially giving LG a competitive advantage in attracting more clients in the future.
46mm 직경과 80mm 높이로 명명된 4680형 원통형 배터리는 전기차에서 저장 용량과 전력 출력을 개선한 중요한 첨단 배터리 기술로 주목받고 있습니다. 전기차 업계의 선두주자인 한 기업은 이러한 비용 효율적인 작은 배터리로 구동되는 저렴한 전기차로 많은 찬사를 받았습니다.
더 큰 원통형 셀을 생산하여 높은 생산성과 안정성을 확보하기 위해, 해당 기업은 2020년에 4680 배터리의 대량 생산에 착수했습니다. 그러나 전기차 대기업에서의 지연으로 초기 열정이 사그라들었고, 높은 생산비용과 저조한 수율 최적화로 인해 CEO가 전체 계획을 철회했을 것이라는 루머가 돌고 있습니다.
이러한 기업의 좌절은 한국의 주요 배터리 제조업체에게 기회가 되었습니다. 이 업체는 올해 12월부터 한국 공장에서 4680 배터리 생산을 시작할 준비를 마쳤으며, 미국 생산은 2026년으로 예정되어 있습니다. 첫 번째 배터리 물량은 해당 기업에 공급될 것으로 보입니다.
업계 소식통에 따르면, 이 업체는 메르세데스-벤츠와 다년간의 계약을 체결하여 향후 2028년부터 10년 이상 90mm 또는 95mm 높이의 46 시리즈 셀을 공급할 계획입니다.
경쟁 상황
이 업체가 첨단 배터리를 출시하기 위한 주도권을 장악한 것처럼 보일 수 있지만, 같은 도시의 경쟁업체는 2021년에 먼저 개발 계획을 발표했습니다.
작년에 이 기업은 미국의 대기업에 원통형 및 각형 셀을 공급할 것이라고 공개했습니다. 그러나 올해 8월, 전기차 생산 목표 축소와 46 시리즈 배터리가 탑재된 전기차의 출시 불확실성으로 인해 계획이 "각형 배터리만 공급"으로 축소되었습니다.
또한, 헝가리 공장에서 원통형 셀을 위한 시설 확장이 환경 문제로 지역 NGO의 반발을 샀다고 보도되었습니다. 기업 측은 오염 혐의에 대해 무혐의를 주장했지만, 유럽 공장에서의 확장 계획은 부인했습니다. "회사는 한국과 말레이시아에서 원통형 배터리를 생산할 계획입니다,"라고 공식은 밝혔습니다.
이 기업은 올해 말까지 전기차용 46 시리즈 배터리의 대량 생산 준비를 완료할 계획입니다. 그동안 내년에는 전기 자전거 및 전기 스쿠터와 같은 마이크로 모빌리티 응용 분야에 집중할 것이라고 밝혔습니다.
전략적 판단
업계 전문가들은 이 기업의 위험 회피적인 접근 방식이 고성능 배터리 기술 분야에서 주도권을 잃게 만들었다고 분석하고 있습니다.
“두 기업 간 기술 격차는 상대적으로 작습니다. 오히려 성장 전략의 차이에 기인합니다. 한 기업이 '초격차' 기술을 주장할 수 있는 고체 전지에 집중하는 반면, 다른 업체는 시장 준비가 완료된 제품의 출시를 가속화하고 있습니다,”라고 대학의 에너지 공학 교수는 언급했습니다.
“전기차 배터리 시장의 과열로 인해, 이 기업은 덜 경쟁적인 마이크로 모빌리티 부문을 타깃으로 하는 보수적인 입장을 취하고 있다고 생각합니다. 세계에서 이륜차 보급률이 가장 높은 동남아시아 국가에서는 전기 자전거가 넷 제로를 달성하는 데 더 현실적인 도구입니다.”
교수는 “이 기업의 주요 고객들이 새로운 형태의 적용을 재조정하면서, 원통형 46 시리즈 배터리에 대한 대량 생산 시설을 설립할 동기가 거의 없다. 반면, 다른 업체의 테슬라와의 기존 비즈니스 관계는 이 셀의 생산을 신속히 추진하게 했습니다.”고 강조했습니다.
또한, 이 업체는 자동차 제조사로부터 주문을 확보하기도 전에 애리조나에 새로운 제조 공장에 대규모 투자를 결정한 점을 강조하며 두 기업의 투자 전략 차이를 드러냈습니다. 보수적이고 신중한 접근은 최근 전기차 판매 감소 속에서 운영 손실을 줄이는 데 도움이 되었으나, 다른 곳의 이익은 거의 절반으로 줄어들었습니다.
배터리 비용 혁신
이 업체의 테슬라 및 메르세데스-벤츠와의 대규모 계약은 가격 경쟁력 및 기타 엄격한 자격 요건을 충족했음을 의미합니다.
“이 업체가 두 자동차 거대 기업을 유치할 수 있었던 것은 고품질 양극재를 낮은 가격에 확보했기 때문입니다. 이는 전기차 제조 비용을 줄이는 데 핵심적인 요소입니다,”라고 교수는 말했습니다. “실제로, 양극재는 전체 배터리 비용의 51%를 차지합니다. 자동차 제조사들이 전기화 목표를 축소하는 가운데 배터리 비용 절감은 최우선 과제가 될 것입니다.”
이 업체는 양극재 생산을 위한 비용 절감 혁신 기술인 '드라이 코팅 공정'을 선보일 것으로 예상됩니다. 기존의 젖은 코팅 공정에 비해 이 방법은 화학 용매나 복잡한 건조 단계가 필요 없어 비용이 적게 들고 환경 친화적입니다.
“드라이 코팅 공정은 시설 설치 비용을 30% 줄일 수 있다고 보도되고 있습니다,”라고 말했습니다. “더욱 경쟁력 있는 가격으로, 이 업체는 미래에 더 많은 고객을 확보할 수 있는 우위를 점할 수 있을 것입니다.”