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통계·경제 이야기/테슬라 창고

전기차 배터리 교체 비용, 테슬라 포함 가격 비교 (LFP, NCA, NCMA)

by 북한산호랭이 2023. 10. 23.
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전기자동차 시장이 성장을 하면서 2차 전지 배터리와 테슬라에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 

 

전기차에서 배터리 가격이 30~40%를 차지하기 때문에 차량 가격이 높다는 이야기를 많이 들어왔는데요.

실제로 자동차들에게서 배터리 가격이 차지하는 비율을 나타내는 기사가 있습니다.

 

배터리 종류와 차량의 배터리 양에 따라 모두 다르긴 하지만,

어느 정도 가격의 비중과 차량 가격으로의 연계성을 살펴볼 수 있습니다.

 

자세한 자료는 뒤에서 살펴보겠습니다.

 

 

 

 

 

전기자동차 배터리 가격, 배터리 교체 비용 

앞서 설명드린 것과 같이 배터리 가격은 구성이나 재료에 따라 가격이 달라집니다. 

아래 자료는 2023년 10월 14일 Elements라는 사이트의 배터리 가격 시각화 자료입니다.

 

결국 이 비용이 자동차의 배터리 교체 가격으로 연계해서 생각한다면, 그 비용은 깜짝 놀랄 수밖에 없습니다.

배터리 교체 비용은 최대 25,000달러, 한화로 3,400만원까지 비용이 들기 때문입니다. 

 

캐딜락, 테슬라, 램, 리비안, 포드, 폭스바겐 6개 회사의 전기자동차에 대한 비교 분석 자료입니다.

배터리 종류는 NCA, NCM, LFP, NCMA 4개입니다. 

배터리 교체 비용도 결국 배터리 종류에 따라, 그리고 그 시기에 따라 많이 달라질 것으로 보입니다. 

 

전기자동차 배터리 가격 - Elements Visual Capitalist.com

 

앞서 설명드린 것과 같이 

자동차 회사는 6개 기준으로 분류되어 있고

배터리 종류는 4가지 종류로 분류되어 있습니다. 

 

정확한 비교는 어렵지만 어떠한 배터리가 가격이 비싸고 어느 회사 제품이 저렴한지 알 수 있죠.

 

전체 차량의 가격에서 배터리 가격의 비중은 13~31%입니다. 

배터리 가격이 40% 이상을 차지해서 비싸다는 전기차 제조회사들의 주장과는 사뭇 다른 결과네요.

 

 

이어서 간단하게 NCMA, NCA,NCM, LFP 이렇게 4가지 배터리의 차이점에 대해 알아보겠습니다. 

  NCMA NCA NCM LFP
명칭 Nickel Cobalt Manganese Aluminum Nickel Cobalt Aluminum Nickel Cobalt Manganese Lithium Iron Phosphate
별명 양극재계의 팔방미인 강인한 에너자이저 자타공인 핵인싸 가성비 좋은 안전주의자
특징 삼원계 양극재에 알루미늄을 추가해 출력과 안정성 높임 고출력이지만 열 안정성이 낮아 특수 코팅 기술이 필요 니켈 비중이 높은 삼원계
(니켈, 코발트, 망간) 양극재
리튬과 인산철만으로 구성돼 안정성, 수명, 가격에서 우수

 

EV 배터리 팩의 가격은 원자재 비용, 생산 비용, 포장 복잡성, 공급망 안정성 등 다양한 요인에 의해 결정됩니다.

주요 요인은 사실 화학 성분이긴 합니다. 

 

흑연은 대부분의 리튬 이온 배터리의 양극에 사용되는 표준 재료입니다. 

변경되는 부분은 음극의 미네랄 구성이죠. 

여기에는 리튬, 니켈, 망간, 코발트 또는 철과 같은 기타 광물들이 포함됩니다. 

 

이러한 특정 구성은 배터리의 용량, 전력, 안정성, 수명, 비용 및 전반적인 성능을 결정하는 역할을 합니다. 

 

최근 중국산 배터리로 홍보된 LFP 배터리는 가성비가 좋기로 유명합니다. 

바로 테슬라 LFP 모델이 국내에 5,000만 원대로 공급되면서 우리나라에서만 4,000대가 팔렸다고 하죠.

 

아래 포스팅에서 과거 테슬라의 가격과 보조금, 그리고 RDW(LFP 배터리 모델)의 가격과 내용을 봐주세요.

2023.07.14 - [일상·사회 이야기/테슬라 창고] - [가격 인하] 테슬라 Model Y RDW 5,699만원

2023.07.16 - [일상·사회 이야기/테슬라 창고] - 전기차 보조금 개편 : 23년 테슬라 전기자동차의 가격과 보조금은?

 

 

바로 가격을 비교해 보면 아래와 같습니다.

사실 같은 배터리 종류는 NCM 배터리로 LG 에너지솔루션과 CATL 밖에 없습니다.

정확한 비교는 2가지만 가능하고, 

kWH당 NCM 배터리 가격은 LG에너지솔루션이 $113으로 CATL의 $141보다 $28 싼 걸 알 수 있습니다.

 

회사 자동차 배터리 배터리 용량 배터리
가격
차량
가격
배터리
가격 비중
배터리
회사
kWh 당
배터리 가격
캐딜락 에스컬레이드 IQ NCMA 200 kWh  $     22,540  $ 130,000 17.3% LG Energy
Solution
$ 113
테슬라 모델S NCA 100 kWh  $     12,030  $   88,490 13.6% Panasonic $ 120
1500 REV 리미티드 NCM 229 kWh  $     25,853  $   81,000 31.9% LG Energy
Solution
$ 113
리비안 아마존 배달 밴 LFP 135 kWh  $     13,298  $   52,690 25.2% Gotion $ 99
포드 마하 E 스탠다드 LFP 70 kWh  $       6,895  $   43,179 16.0% CATL $ 99
폭스바겐 ID.4 스탠다드 NCM 62 kWh  $       8,730  $   37,250 23.4% CATL $141

 

테슬라 모델 S가 사용하는 NCA 배터리는 1 kWh당 $120.3 입니다. 

반면 램 1500이나 폭스바겐의 ID.4 모델의 NCM 배터리는 1 kWh당 $112.7 입니다. 

두 배터리 모두 니켈 비율이 높아 배터리의 에너지 밀도를 높여주고 주행거리를 늘려주는 역할을 합니다. 

 

앞서 설명드렸듯이 LFP는 저가형 배터리입니다. 

LFP 배터리는 1kWh당 $98.5로 가성비가 가장 좋은 배터리임이 증명되었습니다. 

물론 완벽할 순 없기에 상대적으로 짧은 주행거리가 단점으로 뽑힙니다. 

 

2021년까지는 배터리 사업은 시장의 58%를 차지하는 NCM이었습니다. 

 

엘리먼츠의 분석에 따르면 2026년에는 LFP가 2배 가까이 성장하여 38%를 차지할 것으로 보고 있습니다. 

1등이었던 NCM은 45%, NCA는 7%로 줄어들 것으로 전망하고 있습니다.

 

미래 배터리는 안정성이나 가성비 측면에서 LFP로 볼 수 있겠습니다. 

 

 

 

아래는 영어 원문에 대한 내용입니다. 

 

 

더보기

What is the Cost of Electric Vehicle Batteries?

The cost of an electric vehicle (EV) battery pack can vary depending on composition and chemistry.

In this graphic, we use data from Benchmark Minerals Intelligence to showcase the different costs of battery cells on popular electric vehicles.

Size Matters

Some EV owners are taken by surprise when they discover the cost of replacing their batteries.

Depending on the brand and model of the vehicle, the cost of a new lithium-ion battery pack might be as high as $25,000:

VehicleBattery TypeBattery CapacityBattery CostTotal Cost of EV
2025 Cadillac Escalade IQ Nickel Cobalt Manganese Aluminum (NCMA) 200 kWh $22,540 $130,000
2023 Tesla Model S Nickel Cobalt Aluminum (NCA) 100 kWh $12,030 $88,490
2025 RAM 1500 REV Nickel Cobalt Manganese (NCM) 229 kWh $25,853 $81,000
2022 Rivian Delivery Van Lithium Iron phosphate (LFP) 135 kWh $13,298 $52,690
2023 Ford Mustang Lithium Iron Phosphate (LFP) 70 kWh $6,895 $43,179
2023 VW ID.4 Nickel Cobalt Manganese (NCM622) 62 kWh $8,730 $37,250

The price of an EV battery pack can be shaped by various factors such as raw material costs, production expenses, packaging complexities, and supply chain stability. One of the main factors is chemical composition.

Graphite is the standard material used for the anodes in most lithium-ion batteries.

However, it is the mineral composition of the cathode that usually changes. It includes lithium and other minerals such as nickel, manganese, cobalt, or iron. This specific composition is pivotal in establishing the battery’s capacity, power, safety, lifespan, cost, and overall performance.

Lithium nickel cobalt aluminum oxide (NCA) battery cells have an average price of $120.3 per kilowatt-hour (kWh), while lithium nickel cobalt manganese oxide (NCM) has a slightly lower price point at $112.7 per kWh. Both contain significant nickel proportions, increasing the battery’s energy density and allowing for longer range.

At a lower cost are lithium iron phosphate (LFP) batteries, which are cheaper to make than cobalt and nickel-based variants. LFP battery cells have an average price of $98.5 per kWh. However, they offer less specific energy and are more suitable for standard- or short-range EVs.

Which Battery Dominates the EV Market?

In 2021, the battery market was dominated by NCM batteries, with 58% of the market share, followed by LFP and NCA, holding 21% each.

Looking ahead to 2026, the market share of LFP is predicted to nearly double, reaching 38%.

NCM is anticipated to constitute 45% of the market and NCA is expected to decline to 7%.

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