금양 배터리 4680, 4695의 주요 기술과 시장 경쟁력 분석

전기차(EV) 배터리 시장에서 혁신적인 변화가 일어나고 있습니다. 그 중심에는 4680 및 4695 원통형 배터리가 있으며, 금양은 이 분야에서 강력한 경쟁력을 확보하고 있습니다. 테슬라(Tesla)가 처음 개발한 4680 배터리는 기존 2170 배터리보다 에너지 밀도, 충전 속도, 생산 효율성 등에서 뛰어난 성능을 자랑하며, 최근 4695 배터리가 차세대 모델로 주목받고 있습니다. 본 글에서는 금양의 4680 및 4695 배터리의 기술적 특징, 성분, 성능 분석, 그리고 경쟁사 대비 경쟁력 및 상용화 가능성 등을 심층적으로 살펴보겠습니다

1. 금양 4680, 4695 배터리의 주요 기술 및 성능 분석

✅ 4680 & 4695 배터리의 주요 기술 및 성분

금양이 주목받고 있는 4680 및 4695 배터리는 전기차 배터리 시장에서 차세대 핵심 기술로 떠오르고 있으며, 기존 원통형 배터리 대비 에너지 효율성과 충전 속도, 안정성에서 획기적인 개선이 이루어진 것이 특징입니다. 먼저 크기 면에서 4680 배터리는 직경 46mm, 높이 80mm이며, 4695는 직경 46mm, 높이 95mm로 더욱 높은 에너지 밀도를 제공합니다. 이는 기존 2170 배터리(직경 21mm × 높이 70mm) 대비 5배 이상 커진 구조로, 동일 용량을 구현할 때 필요한 셀 수를 줄이고 팩 단위의 효율을 높입니다. 고니켈 NCM(Ni-Co-Mn) 양극재를 사용하여 에너지 밀도를 극대화하고 있으며, 니켈 비중이 높아 전기차 주행거리 향상에 기여합니다. 여기에 실리콘(Si) 기반 음극재를 도입해 충전 속도 향상 및 에너지 저장 용량을 증가시키며, 기존 흑연 음극재 대비 월등한 효율을 보입니다. 전해질 부문에서도 금양은 액체 전해질을 대체할 수 있는 반고체 전해질을 연구 중이며, 이를 통해 발화 위험을 줄이고 배터리 내구성과 안전성을 대폭 강화하고 있습니다. 특히 테슬라가 도입한 ‘탭리스(Tabless) 기술’을 적용함으로써 전자의 흐름을 방해하는 탭을 제거하고 내부 저항을 줄여 발열을 감소시켜 고출력 환경에서도 안정적인 성능을 구현합니다. 이러한 기술적 통합으로 인해 기존 대비 충전 시간이 15~20%가량 단축될 수 있으며, 고성능 전기차와 고출력 ESS 등 다양한 고사양 응용 분야에 최적화된 구조를 갖추고 있습니다.

※ 2170 배터리는 직경 21mm, 높이 70mm의 원통형 리튬이온 배터리로, 테슬라 모델 3 등에 사용되며 기존 18650 배터리보다 에너지 밀도와 효율성이 향상된 것이 특징입니다.
※ 고니켈 NCM: 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn)으로 구성된 배터리 양극재로, 니켈 비중이 높아 에너지 밀도가 뛰어나 전기차 배터리에 최적화됩니다.
※ 음극재: 배터리 내에서 전자를 저장하는 역할을 하는 소재. 실리콘 음극재는 기존 흑연 음극재보다 용량이 커서 더 많은 에너지를 저장할 수 있습니다.
※ 전해질: 배터리 내부에서 이온이 이동하는 물질로, 기존 액체 전해질보다 반고체 전해질이 더 안전하고 내구성이 뛰어납니다.
※ 탭리스 기술: 배터리 내부에서 전자의 흐름을 방해하는 탭(Tap)을 제거한 기술로, 발열을 줄이고 충전 속도를 높이는 효과가 있습니다.

✅ 성능 비교: 기존 2170 배터리 vs. 4680/4695 배터리

배터리 종류	에너지 밀도 (Wh/kg)	충전 속도 (0→80%)	수명 (충방전 횟수)	열 방출 효율
2170 배터리	260~270 Wh/kg	약 30분	약 1,500회	중간
4680 배터리	300~320 Wh/kg	약 20분	약 2,000회	우수
4695 배터리	320~340 Wh/kg	약 15~18분	약 2,500회	매우 우수

기존 2170 배터리는 테슬라 모델 3 등에 적용되며, 에너지 밀도는 약 260~270Wh/kg, 충전 속도는 약 30분, 충방전 수명은 약 1,500회, 열 방출 효율은 중간 수준으로 평가됩니다. 이는 기존 전기차에서 실용적이면서도 안정적인 성능을 제공해 왔지만, 전기차 시장이 고출력·고속충전·장수명을 요구하게 되면서 기술적 한계가 지적되어 왔습니다. 이에 따라 4680 배터리는 에너지 밀도를 300~320Wh/kg로 높였으며, 충전 속도 역시 약 20분 내외로 단축, 수명은 약 2,000회까지 증가, 열 방출 효율 또한 '우수' 등급으로 개선되었습니다. 4695 배터리는 한 단계 더 진화하여 에너지 밀도 320~340Wh/kg, 충전 속도 약 15~18분, 충방전 수명 2,500회, **열 방출 성능 매우 우수’**를 기록하고 있어, 급속 충전과 고출력 사용 환경에서 더욱 높은 효율성과 안정성을 보장합니다. 이러한 수치는 곧 전기차의 주행 거리 확대, 충전 인프라 효율 개선, ESS 시스템의 수명 연장으로 연결되며, 고성능 전기차와 대형 배터리 저장장치 시장에서 금양의 경쟁력을 강화하는 주요 근거가 됩니다. 특히 에너지 밀도 증가와 수명 연장은 차세대 EV와 ESS가 요구하는 기준을 만족하는 핵심 요소로, 금양이 이를 구현함으로써 기술 리더십을 확보하고 있다는 시장의 긍정적 평가를 받고 있습니다.

✅ 장점 및 단점 분석

• 4680 및 4695 배터리는 에너지 밀도가 기존 대비 16% 이상 향상되어 주행거리를 증가시키고, 충전 속도는 20분 이내로 단축되어 초급속 충전에 적합하며, 셀 수 감소로 인해 제조 원가가 절감되고 팩 단위 비용도 낮출 수 있는 장점이 있습니다. 또한, 고출력 특성 덕분에 테슬라 모델S나 포드 F-150 등 고성능 전기차에 이상적이고, 코발트 사용량을 줄여 환경적 영향도 최소화할 수 있어 친환경 정책에 부합하는 배터리 기술로 주목받고 있습니다. 하지만 탭리스 기술 도입과 대형 셀 구조로 인한 생산 난이도가 높고, 열 방출 관리를 위한 냉각 시스템이 필수적이며, 생산 설비 변경에 따른 초기 투자 비용이 크다는 점은 단점으로 지적됩니다. 금양은 이러한 기술적 난제를 자체 기술력으로 극복 중이며, 생산 공정의 최적화와 열 제어 기술을 병행해 상용화 장벽을 낮추는 데 집중하고 있습니다.

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2. 상용화 가능성과 시장 경쟁력 분석

✅ 주요 특징 및 생산 시간 분석

• 금양의 4680 배터리는 2024년 하반기부터 본격적인 양산을 시작할 계획이며, 4695 배터리는 2025~2026년 내 상용화를 목표로 개발되고 있습니다. 기존 2170 배터리에 비해 제조 공정을 단순화해 도포 공정이 감소되었으며, 고속 롤투롤(Roll-to-Roll) 공법을 적용함으로써 전체 생산 속도를 약 30% 향상시켰습니다. 롤투롤 공정은 얇은 필름 형태의 소재를 연속적으로 가공하는 기술로, 연속 생산과 품질 안정성 확보에 유리한 첨단 제조 방식입니다. 이처럼 제조 효율성이 개선되면서 생산 단가 절감과 빠른 양산이 가능해졌고, 금양은 자체 소재 기술력과 양산 경험을 바탕으로 생산 시점의 리스크를 최소화하고 있습니다. 4680과 4695 배터리는 크기와 성능에서 다소 차이는 있으나, 모두 차세대 고성능 전기차 및 대형 ESS(에너지 저장장치)에 최적화된 배터리 기술로 주목받고 있습니다. 생산 공정의 자동화와 고도화된 품질 관리 시스템 도입을 통해 안정적인 대량 생산이 가능할 것으로 예상되며, 금양의 상용화 역량은 업계에서 높이 평가받고 있습니다.

✅ 경쟁사 비교 및 경쟁력 분석

제조사	배터리 종류	상용화 목표	주요 특징
테슬라	4680	2023년 부분 적용	자체 생산, 모델Y 적용
LG에너지솔루션	4680	2024년 양산	GM, 현대차 공급 예상
삼성SDI	4695	2025년 개발 목표	BMW, 리비안(Rivian) 협력
CATL	4680	2024년 양산	테슬라 및 BYD 공급 예정
금양	4680 & 4695	2025년 대량 생산 목표	자체 소재 기술 강점

현재 4680 및 4695 배터리 시장은 테슬라, LG에너지솔루션, 삼성SDI, CATL 등 글로벌 주요 배터리 업체들이 주도하고 있으며, 금양은 자체 소재 기술력을 무기로 상용화 경쟁에서 존재감을 키워가고 있습니다. 테슬라는 4680을 모델Y에 부분 적용 중이며, LG에너지솔루션은 GM, 현대차와 공급 계약을 통해 2024년부터 양산에 돌입했습니다. 삼성SDI는 4695 배터리 개발에 주력하며 BMW, 리비안과 협력하고 있고, 중국의 CATL은 테슬라와 BYD에 4680 배터리를 공급 중입니다. 이러한 경쟁 환경 속에서 금양은 4680과 4695를 모두 동시에 개발 및 상용화 계획을 추진하고 있는 유일한 국내 중견 기업이며, 자체 양극재 및 전해질 소재 기술을 바탕으로 고성능 셀 설계에서 강점을 보이고 있습니다. 경쟁사들이 배터리 셀 제조 기술에 집중하고 있는 반면, 금양은 원천 소재부터 셀까지 일체형 수직계열화를 통한 원가 경쟁력 확보에 유리한 구조를 지니고 있습니다. 또한 고속 롤투롤 제조 기술과 탭리스 구조에 대한 공정 노하우까지 병행 확보함으로써, 기술 완성도와 가격 경쟁력 모두를 갖춘 기업으로 부상하고 있으며, 향후 글로벌 완성차 업체와의 전략적 제휴를 통해 시장 확대가 더욱 기대됩니다.

🔹 결론 및 전망

금양의 4680 및 4695 배터리 기술은 단순한 제품 개발을 넘어, 전기차 및 에너지저장장치(ESS) 시장의 판도를 바꿀 수 있는 전략적 전환점으로 평가받고 있습니다. 특히 4680 배터리는 고출력, 고에너지 밀도, 빠른 충전 속도 등에서 뛰어난 성능을 보이며, 테슬라가 도입한 탭리스 구조와 실리콘 음극재, 반고체 전해질 같은 첨단 소재 기술을 결합해 시장에서 차별화된 경쟁력을 확보하고 있습니다. 2024~2025년 양산이 본격화되면 LG에너지솔루션, 삼성SDI, CATL 등 글로벌 강자들과의 기술 경쟁에서 두각을 나타낼 가능성이 높습니다. 또한 4695 배터리는 향후 상업용 전기차 및 고출력 ESS 시장에 특화된 형태로 진화할 수 있어, 전기 상용차·버스·항만 물류 차량 등 고용량 수요가 집중되는 분야에서의 수요 확보도 기대됩니다. 금양이 소재 내재화 기술과 배터리 설계 역량을 기반으로 생산 안정성과 수율을 끌어올릴 수 있다면, 고객 다변화와 글로벌 공급망 진출도 가능할 것입니다. 중장기적으로는 에너지 밀도 350Wh/kg 이상 달성, 충전 시간 15분 이내 실현 등의 목표를 통해 기술 고도화를 이어가며, 친환경·고효율 배터리 분야에서 선도 기업으로 자리매김할 수 있을 것으로 전망됩니다.