셀투바디(CTB; Cell to Body)는 배터리셀 자체를 차량 바디에 통합시키는 기술로 테슬라가 배터리데이에서 발표했다. 영어 약자로 CTB(씨티비)라고 한다. 테슬라는 배터리 팩의 원가 절감을 위한 다양한 기술을 개발하고 있으며 전기차 원가의 30~40%를 차지하는 배터리 내재화를 추진하기 위해 2170 배터리보다 큰 용량의 4680 배터리(지름 46mm x 길이 80mm)생산을 준비하고 있다. 테슬라는 섀시(chassis) 와 바디(body)를 포함하는 거의 대부분의 핵심 부품을 생산하고 30분이면 배터리 80%를 충전할 수 있는 급속충전 네트워크인 슈퍼차저(Supercharger)를 구축하고 완전 자율주행(FSD, Full Self-Driving) 시스템을 개발하고 있다. 테슬라는 배터리와 차체를 통합시키는 기술로 차체(body)의 배터리 장착 공간을 재설계해 차체 무게 배분을 효율화하고, 날개 부분에도 연료를 넣는 항공기처럼, 강성이 뛰어난 소재를 쓰고 내부공간에 배터리를 채우는 형태로 배터리팩의 재설계를 진행하고 있다. 테슬라의 셀투바디보다 한 단계 더 진화한 섀시는 셀과 섀시가 하나로 통합된 인섀시 배터리(In chassis battery)이다.[1]
셀투바디 구조는 두 개의 강철 시트 사이에 샌드위치 코어를 넣어 배터리 팩을 견고하게 지지하고 전단응력을 증대한다. 테슬라의 구조용 배터리팩인 셀투바디 구조는 중국 배터리 기업인 CATL의 셀투팩(cell to pack)보다 한 단계 진전된 기술이다.
셀투팩 기술은 셀→모듈→팩 순으로 이루어지는 기존 구성에서 모듈의 비중을 낮춰 최대한 셀에서 팩으로 직접 연결되는 설계를 지향한다. 배터리팩 내부에 모듈이 개별로 분할되면 나눠진 모듈 수 만큼 추가적인 부품과 전선이 필요해 무게와 가격 모두 증가한다.
셀투팩 기술은 주행거리 향상과 가격경쟁력 면에서 불리하기 때문에 배터리팩 모듈을 줄이면 그만큼 공정을 최소화하고 모듈의 빈자리에 배터리를 추가할 수 있어 전기차 경량화와 공정 단가절감 및 배터리팩 내부공간 활용도를 높여준다.
셀투바디(cell to body)방식은 배터리 팩을 단순화하여 모듈을 제거하고 차량의 구조적 무결성을 유지하기 위한 새로운 방법이다. 셀투팩(cell to pack)구조보다 열 관리에 유리하고, 크기는 10% 줄고, 주행거리는 14% 늘리며 370개 부품을 줄여 준다.
자동차 구조용 프레임인 섀시(Chassis, 車臺)는 뒤틀림 강성을 높이기 위해 서브 프레임을 덧대거나, 경량화를 위해 다양한 소재와 형태로 짜인 몸체에 각종 부속품을 장착하는 형상으로 섀시의 구조가 변화·발전하고 있다.[1]
일론 머스크는 배터리데이에서 말했듯이 하이니켈을 사용한 모델Y부터 셀투바디를 적용할 것이라고 했으며, 또한 테슬라 세미(semi)는 셀투바디 적용으로 인하여 전기트럭은 무게대비 에너지 밀도가 기존보다 급격하게 상승하게 될 것으로 기대된다. 또한 대개 40t차량의 강성을 위해서 강철빔을 적용하는데 셀투바디를 형식으로 적용하면 강철빔 못지않게 차량에 강성에 있어서도 엄청난 시너지가 날 것이라는 판단이다. 또한 메가차저를 구축한다면 비용적인 측면에서 디젤 못지않거나 더 경제적일 수 있다고 생각한다. 또한 테슬라는 테슬라 세미(semi)를 공장운반에서 사용 중이며, 이러한 전기충전 시설을 테슬라 내에서 사용 중인 것으로 알고 있다.[2]
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