21700 배터리에 대해 알아야 할 모든 사항

1.1.18650 전기 차량의 초기 단계에 가장 적합

완성도가 높은 기술, 고도의 자동화, 보증 배터리 및 낮은 비용(2Ah/USD/Cell)의 특성을 가진 18650 배터리는 EV의 조기 전략화 및 생산 확대를 위한 최선의 선택이다.

18650, 21700 셀크기

그러나 에너지 밀도를 높이고 보다 큰 용량의 배터리를 만들기 위해서는 지름 2~2.6 사이의 원통형 배터리가 필요하다.

에너지 밀도를 높여야 EV의 주행 거리를 확대할 수 있으므로, 18650의 수요는 점점 줄어들 것이다.

 

1.2. 모델 업그레이드

리튬 이온 배터리의 에너지 밀도를 높이는 방법에는 크게 두 가지 가 있다.

 

#1: 신소재 개발을 통한 리튬 이온의 활용도 증대

#2: 물리적으로 셀 크기를 늘리거나 셀 내부의 부품 개선

 

현재, 제품 설계 모델로부터 시작하여 배터리 자재의 획기적인 발전이 없다면,

즉 , 더 높은 용량을 달성하기 위해 배터리 "지름과 길이"를 늘리는 것이 우리의 최종 선택이 될 것이다.

 

18650은 역사적인 임무를 완수했고,

이제 "XL" 리튬배터리 모델의 미래가 다가오고 있다.

 

2. 21700 배터리 성능 및 비용

2.1. 배터리 에너지 밀도를 20% 이상 증가시킬 수 있음

21700 배터리 에너지 밀도가 18650 배터리보다 좋다.

현재 테슬라의 공개에 따르면, 21700의 에너지 밀도는 300Wh/Kg 으로 18650의 250Wh/Kg 보다 약 20% 높다.

 

아래 표는 21700과 18650의 비교를 위한 것이다.

18650 vs. 21700 에너지 밀도 비교

 

2.2. 배터리 시스템 비용 약 9% 절감

21700원가가 약 9% 감소했다. 테슬라에 따르면, 가격에 공개된 배터리 정보인 2만1700 리튬배터리 시스템은 170달러에 판매될 것으로 예상된다. 18650은 185달러 185달러에 비해 약 8.1% 하락할 수 있다. 18650은 약 171달러, MH, 21700으로 전환하면 약 9% 하락할 수 있다. 달러 존.

삼성전자는 21700 배터리 신형으로 전환하면 기존 배터리에 비해 부품과 중량을 10% 줄일 수 있다고 밝혔다. 따라서 배터리 중량의 추가 감소, 전체 기계의 에너지 밀도가 부분적으로 업데이트될 것이다.

2.3. 그런데 왜 다른 타입이 아닌 21700일까?

다른 종류의 리튬 이온 배터리 셀과 비교했을 때, 21700은 물론 역대 최고의 성능 배터리 셀은 아니지만, 에너지 밀도와 에너지 비용을 위한 최선의 선택이다.원통형 코어의 물리적 치수는 에너지 밀도뿐만 아니라 순환수명의 생산성 계수를 증가시킨다. 리터당 10% 용량, 수명주기 약 20% 감소, 달러 절감을 위한 충전배출, 노심 약 20%의 온도상승이 있을 것으로 가정한다. 사이즈를 계속 늘리면 안전손상의 위험이 커진다.

테슬라 기가팩토리

 

☞ 21700 배터리의 장단점

경제적으로 유리한 원통형 셀 18650이 EV 시장이 성숙할 수 있도록 수요를 견인하였다.

원통형 셀은 좋은 제품 가격과 품질을 균일하게 생산할 수 있어서 초기에는 첫째로 고려되는 배터리이다.

EV용 원통형 배터리의 규모가 커짐에 따른 26500, 32650 사이즈의 셀 시장이 커질수록 18650의 시장 규모는 줄어들 것이다.

 

3. 실제 21700 사이즈의 원통형 배터리를 생산하고 있는 업체
모든 주요 리튬배터리 제조업체들이 새로운 21700/20700형 배터리 시장 경쟁에 참여할 것인가?
양산 중인 제품의 성능은 어떻게 될까?

 

각 21700 배터리를 양산하고 있는 업체들과 간략한 사양을 하기에 나열하였다.

삼성/LG / 파나소닉/산요

삼성 INR21700-30T

• 셀 용량: 3000mAh
• 최대 연속 방전: 35A
• 셀 무게:69g

삼성 INR21700-40T

• 셀 용량: 4000mAh
• 최대 연속 방전: 35A
• 셀 무게:70g

삼성 INR21700-48G

• 셀 용량: 4800mAh
• 최대 연속 방전: 9.6A
• 셀 무게: 69g

삼성 INR21700-50E

• 셀 용량: 4900mAh
• 최대 연속 방전: 9.8A
• 셀 무게: 69g

LG INR21700 M50T

• 셀 용량: 5000mAh
• 최대 연속 방전: 7.3A
• 셀 무게: 68g

산요-NCR20700B

• 셀 용량: 4250mAh
• 최대 연속 방전: 15A
• 셀 무게: 63g

산요-NCR20700a

• 셀 용량: 3100mAh
• 최대 연속 방전: 30A
• 셀 무게: 60g

Panasonic 21700

• 셀 용량: 4800mAh
• 최대 연속 방전: 10A
• 셀 무게: 69g

테슬라 2170 

• 셀 용량: 4800mAh
• 최대 연속 방전: 30A
• 셀 무게: 69g

리스트헨/대권력

LISHEN-LR2170SA

• 셀 용량: 4000mAh
• 최대 연속 방전: 12A
• 셀 무게: 69±2g

그레이트파워 21700

• 셀 용량: 4700mAh
• 최대 연속 방전: 7.2a
• 셀 무게: 69g