안녕하세요 여러분, 전기자동차코뮌 회장입니다.

최근 테슬라는 중국에서 배터리 재활용이라는 새로운 사업을 조용히 시작했다.

(중국과 미국 Tesla 공식 홈페이지를 비교해 보면 미국 공식 홈페이지에는 배터리 재활용 옵션이 없습니다)

Tesla 관계자에 따르면 폐 리튬이온 배터리 매립하지 않고 분해, 추출을 통해 100% 재활용을 실현합니다! 자원을 절약하는 동시에 환경친화적이기도 합니다.

그러나 배터리 재활용은 우리나라 신에너지차 업체들에게 전혀 새로운 일이 아니다. 2018년 초 발표된 '신에너지차 동력배터리 재활용 및 활용 관리에 관한 임시조치'에서는 배터리 재활용에 대한 주요 책임을 자동차업체가 져야 한다고 명시했다.

중국자동차연구원 자료에 따르면 올해 폐기되는 전력 배터리는 총 20만톤에 달하며 시장 규모는 100억대에 달한다. 2025년에는 이 숫자가 300억 개를 넘을 것입니다. 자동차 회사 입장에서는 배터리를 자체적으로 재활용하든, 배터리 제조사/제3자와 협력하든 엄청난 수입이다.

Zhihu 사용자 @我是大也도 공식 배터리 재활용 제조업체는 오래된 배터리를 거의 재활용할 수 없으며 2차 시장에서만 이를 소화할 수 있다는 소식을 전해 배터리 재활용 산업의 발전 전망을 더욱 입증했습니다. .

이제 테슬라가 배터리 재활용 대열에 합류한 것은 놀라운 일이 아니다.

그러나 잘 알려지지 않은 사실은 테슬라가 7년 전 첫 슈퍼공장을 지을 때 이미 완전한 배터리 재활용 계획을 세웠다는 사실이다. 이제는 단계별로 이전 계획을 구현하는 문제입니다.

이 계획을 이끈 사람은 머스크가 아니라, 머스크 뒤에 서서 15년 동안 묵묵히 지지해준 남자! 그의 눈에는 무엇보다 배터리를 사랑하는 사람이 있다.

그는 Tesla의 전 최고 기술 책임자(CTO)인 Jeffrey Brian Straubel입니다.

01. 기술을 사용하여 세상을 변화시킵니다

스트라우벨은 전형적인 기술 전문가입니다.

그의 증조부는 130년 전 Straubel Machinery Company를 설립하고 미국 최초의 해양 내연 기관을 제조했습니다. 가문에서 물려받은 혁신적이고 실무적인 정신은 스트라우벨에 깊은 영향을 미쳤습니다.

우리 중 일부는 여전히 비디오 게임에 집착하고 있지만 14세의 Straubel은 이미 첫 번째 전기 자동차를 만들기 시작했습니다!

집 근처 폐차장에서 상태가 좋은 골프카트를 발견한 그는 직접 손으로 수리하기로 했다.

골프 카트가 무엇인지 모른다면 중국 어디에서나 볼 수 있는 전기 순찰차를 참고하면 된다.

이 운전하기 쉽고 친환경적이다. 친근한 모빌리티 카는 스트라우벨의 마음속에 깊이 심어진 새로운 에너지의 씨앗을 퍼뜨립니다.

미래는 청정에너지에 있습니다.

2년 만에 내면의 감정을 주체할 수 없었던 스트라우벨은 다시 산악자전거 두 대를 타고 발톱을 뻗었다. 어찌 보면 이는 인력+전기모터의 하이브리드 시스템인데, 동시에 탄생한 토요타 프리우스와 다소 비슷하다(실수).

그가 개발한 전동자전거는 17.2Ah 납축전지 2개로 구동되며, 사람의 힘으로 페달을 밟으면 주행거리 최대 48km, 최고속도 51km/h에 이른다. 우리가 도로에서 달리는 것보다 성능이 더 좋습니다. 작은 eDonkey는 더욱 강합니다! 그때가 1990년대였습니다.

새로운 에너지에 대한 사랑으로 스트라우벨은 자연스럽게 스탠포드 대학교에 입학하여 에너지 공학 학사 및 석사 학위를 취득했습니다.

이 기술 괴짜는 공부하는 동안 충격적인 일을 저지르기도 했습니다.

2000년에는 15년 된 중고 포르쉐 944를 1,600달러에 구입해 석유에서 전기로 전환해 미국 전기 자동차 경주(American Electric Vehicle Racing)가 주최하는 1/4 대회 참가를 준비했다. 협회. 마일 드래그 레이스.

마침내 변경을 한 후 Straubel은 문제에 직면했습니다. 이 전기 포르쉐는 매우 빠르게 가속되어 약 9초 만에 100km/h에 도달할 수 있었지만 주행 거리는 32km에 불과했습니다. 캘리포니아에서 1,300km 떨어진 오레곤까지 차로 이동할 수 있는 방법은 없습니다.

보통 사람들의 생각에 따르면 확실히 견인 서비스를 부르거나 단순히 견인차를 빌려 사람과 차를 함께 끄는 것이 수고와 걱정을 덜어주는 것입니다.

그러나 Straubel은 동의하지 않았습니다. 자동차를 직접 만든다면 직접 운전해야 합니다!

그래서 그는 똑같이 오래된 1세대 폭스바겐 비틀(후면 장착 및 후륜 구동)을 구입하기 위해 추가로 500달러를 썼고, 뒷부분의 엔진과 구동 휠을 사용하여 반으로 잘라냈습니다. 동력원은 전동 포르쉐 뒷편에 설치되어 있으며, 포르쉐가 조향을 담당하고, 목적지까지 달려갑니다!

수학, 물리학, 화학을 잘 배우는 것이 얼마나 중요한지 알 수 있습니다. 실제로 전 세계를 여행할 수 있습니다.

노력의 결실을 맺은 이 전기 포르쉐는 꼬리 속도 127km/h로 마침내 17.28초 만에 경주를 마쳤으며, 당시 세계 기록을 경신하고 가속력이 당시 세계에서 가장 빠른 순수 전기 자동차가 되었습니다. !

같은 해 스트라우벨도 에너지 공학 석사 학위를 취득하며 성공적으로 졸업했습니다.

졸업 후에도 스트라우벨은 여전히 ​​새로운 에너지에 적합한 방향을 모색하고 있다.

2001년 그가 얻은 첫 직장은 로젠 모터스(북미 자동차 딜러 및 부품 회사)에서 추진 엔지니어로 근무하며 주로 하이브리드 차량 변속기 시스템의 연구 개발을 담당했다.

이번 작업을 통해 스트라우벨은 미래의 트렌드는 새로운 에너지가 되어야 한다는 확신을 더욱 확고히 하게 됐다.

곧 그는 Pentadyne Power Company로 전환하여 플라이휠 에너지 저장 시스템의 설계 및 제조를 주도하기 시작했습니다. 그곳에서 스트라우벨은 150kW 전력 인버터와 모터-발전기 제어 시스템 개발에 성공했고, 다양한 에너지 저장 장치에 대한 연구를 진행한 끝에 놀라운 발견을 했다.

당시 리튬 배터리 기술의 발전 가능성과 함께. , 보다 친환경적인 여행 방법을 사용하여 사람들의 화석 에너지 의존도를 크게 줄이는 것이 완전히 가능했습니다!

그런데 그렇게 좋은 생각을 하는 사람은 아무도 없어요!

스트라우벨은 배터리 기술을 이용해 세상을 바꾸겠다는 꿈을 안고 유명 엔지니어인 해럴드 로젠과 손을 잡고 볼라콤 항공우주회사(Volacom Aerospace Company)를 설립하고 최고기술책임자(CTO)를 맡아 전기 항공기 분야에 도전했다.

“가까운 미래에 전기비행은 분명 매우 흥미롭고 매력적인 분야가 될 것입니다.”

첫 직장에서 탄탄한 기초를 다진 덕분에 기본을 바탕으로 스트라우벨은 빠르게 새로운 유형의 초장거리 하이브리드 추진 시스템을 개발했습니다. 그는 특허를 신청한 후 보잉에 라이선스를 부여하고 첫 번째 금을 만들었습니다.

스트라우벨은 이 돈으로 미국 전역을 여행할 수 있는 순수 전기차를 만드는 데 사용하고 싶어한다.

스트라우벨이 인생의 위대한 재능을 지닌 엘론 머스크를 만난 것도 이 시기였다.

02.? 지속 가능한 에너지로의 세계 전환을 가속화하세요.

핫팟으로 해결할 수 없는 것은 없습니다. ——핫팟 법칙

스트라우벨도 그렇게 생각합니다. 회의에서 그는 방금 페이팔을 팔아 현금화한 억만장자 머스크를 설득해 볼라콤의 전기 항공기 계획에 투자하고 참여하도록 최선을 다했다.

그러나 냄비가 해산물로 대체되었으므로 법은 실제로 실패했습니다. 식사가 끝날 때까지 머스크는 한 푼도 지불하고 싶지 않았습니다. 두 사람이 헤어질 뻔한 것을 보았습니다.

절망에 빠진 스트라우벨은 두 가지 질문을 던졌다.

리튬이온 배터리 1만개를 직렬로 연결하면 무슨 일이 일어날지 아느냐?

이런 종류의 배터리를 사용하여 수천 킬로미터를 달리고 고속도로를 횡단할 수 있는 전기 자동차를 만들고 싶다고 말하면 투표하시겠습니까?

전기 스포츠카를 만들고 싶어했던 머스크는 이 아이디어에 즉각적으로 충격을 받았다. “물론이죠? 내가? 줄까요? 당신에게? 돈을?

인색해 보이지만 머스크만요. 그에게 10,000달러를 주었는데, 그 돈은 배터리 팩 가격을 충당할 정도밖에 안 되었지만, 두 사람은 이미 떼려야 뗄 수 없는 유대감을 형성하고 있었습니다.

그런데 당시 이런 생각을 한 것은 스트라우벨뿐만 아니라 다른 회사도 거인의 어깨 위에 서서 비슷한 전기 스포츠카를 만들었습니다.

이미 1997년 GM EV1의 수석 디자이너인 알코니(Al?Cocconi)는 전체 팀을 이끌고 AC?Propulsion을 자체적으로 구축했으며, EV1의 기반을 활용하여 2인승 프로토타입 스포츠카를 만들었습니다. T-제로.

이 차는 에어컨도 없고 문도 없고 지붕을 수동으로 떼어내야 차에 들어갈 수 있는 프로토타입 자동차지만, 납축전지로 구동되는 T-Zero의 주행거리는 최대 160km, 0~96km/h 가속 시간은 4.9초에 불과하다.

머스크도 시승 후 전기 스포츠카는 이런 모습이어야 한다고 생각하며 칭찬이 가득했다.

그러나 이 차의 가장 큰 단점은 배터리 수명이다.

스포츠카에서 흔히 볼 수 있는 과격한 주행 조건에서 수십 킬로미터로 단축된 주행거리는 그야말로 턱없이 부족하고, 집에서 트랙까지 왕복 여행도 감당할 수 없다. 미화 220,000달러라는 하늘 높은 가격은 많은 사람들에게 훨씬 더 부담스럽습니다.

마틴 에버하드(Martin Eberhard)라는 실리콘밸리 엔지니어는 T-Zero의 잠재력을 보고 AC Propulsion이 이를 더 오래 지속되는 리튬 배터리로 교체할 것을 제안했고 그렇게 하려고 150,000달러의 엔젤 투자를 제공했습니다.

그러나 이 중요한 시점에서 AC Propulsion은 부족했습니다.

CEO인 Al Cocconi는 자동차 회사를 위한 3-전기 시스템 공급업체가 되기를 원했습니다. 지금까지 널리 대중화되지 않은 V2G 차량-도로 협업 시스템이지만, 그들은 단지 전기 자동차 제조업체가 되기를 꺼릴 뿐입니다!

창업자의 고집이 아니었다면 아마도 테슬라 로드스터는 없었을 것이고, 오늘날의 테슬라도 없었을 것입니다.

다음 이야기도 아실 겁니다. 머스크가 스트라우벨을 그룹에 합류시켰고, 전 실리콘밸리 엔지니어 마틴 에버하드와 마크 타페닝(마크 타페닝), 이안 라이트(이안 라이트)가 공동으로 테슬라의 스타트업을 설립했습니다. 팀은 직렬 연결된 리튬 배터리 팩을 사용하여 Tesla Roadster를 개념에서 현실로 전환하여 세계를 지속 가능한 에너지로의 전환을 가속화하기 위해 단계적으로 전환하기를 희망합니다.

31세의 스트라우벨은 최고기술책임자(CTO)를 역임하며 테슬라 로드스터의 R&D와 디자인을 이끌었다.

03.?혁신의 영혼, Tesla의 창립자

그는 로드스터에 대해 두 가지 타협할 수 없는 작은 목표를 세웠습니다: 4초/h 가속 시간에 0-96km, 그리고 순항 범위입니다. 400km.

이 두 가지 점이 바로 T-Zero가 달성하지 못한 것입니다.

그의 말대로 로드스터는 성능이 약하고 배터리 수명이 극도로 짧은 전기차에 대한 사람들의 고정관념을 깨뜨려야 한다.

고성능과 긴 배터리 수명이라는 특성도 테슬라의 향후 발전 방향을 결정한다.

이를 달성하려면 최소 10,000개에 가까운 노트북 리튬 배터리를 직렬로 연결해야 하며, 이를 위해서는 엄격한 테스트가 불가피합니다.

그러나 리튬 배터리는 매우 위험하며 때때로 과열되어 폭발할 수 있습니다. 엔지니어는 종종 "심각한 부상"을 당합니다.

지금까지도 스트라우벨의 뒷마당 바닥에는 탄 자국이 남아 있다.

“배터리 셀의 에너지 밀도와 양이 증가함에 따라 배터리 팩과 열 관리 시스템의 문제도 기하급수적으로 증가합니다.”

배터리를 직렬로 연결하고 잘 제어하는 ​​방법 각 배터리의 온도와 폭발 및 화재 방지가 가장 중요한 열쇠가 되었습니다.

스트라우벨이 제안한 계획은 6831개의 배터리를 11개의 모듈로 구성하고, 각 모듈에 621개의 배터리를 배치하는 것입니다. 이 역시 최초의 셀-모듈-팩 배터리 팩입니다. 또한, 각 배터리 중앙에 촘촘한 냉각파이프 망을 삽입하여 냉각수를 사용하여 배터리의 열을 빼내며, 개별 배터리 간의 온도차가 매우 균일해집니다.

이렇게 하면 배터리의 수명과 안전성이 크게 향상되고, 장난꾸러기 리튬 배터리도 자동차에 안전하게 장착할 수 있습니다!

지금은 대부분의 신에너지 자동차에 오랫동안 이 방식이 채택된 것 같지만, 당시 납산/니켈수소 배터리+공냉식 조합이 일반적으로 사용되던 당시에는 리튬 배터리+액체 냉각은 이미 10년 동안 세계를 선도하는 혁신적인 디자인으로 큰 인기를 끌었습니다.

그러나 냉각수와 파이프는 뚱뚱한 남자의 지방처럼 무게를 끌어내린다. 뚱뚱한 로드스터의 주행거리는 272km에 불과하지만 이를 해결할 마땅한 방법이 없다.

“이것은 정면으로 맞서는 것 외에는 근본적인 해결책이 없는 심각한 문제입니다.

10~15의 디테일을 개선하면 체계적인 발전을 이룰 수 있습니다. 그냥?하세요."

그래서 차량의 공기역학적 성능, 타이어 구름저항, 브레이크 캘리퍼, 내장재까지... 로드스터?의 배터리 수명이 조금씩 향상되었습니다. 출시 후 , 394km는 기본적으로 원래 목표에 도달했습니다.

또 다른 어려움은 T-Zero 프로토타입의 극한 가속력과 핸들링 성능입니다. 가벼운 무게로 인해 4.9초의 가속 시간을 달성하지만 뚱뚱한 로드스터는 그렇지 않습니다. 물리 법칙을 위반합니다. 몸체가 무거울수록 가속이 느려집니다.

AC에서 사용하는 추진 장치는 많은 양의 특허 비용을 지불하지 못했습니다.

나중에 Tesla의 전 수석 배터리 과학자인 Kurt Kelty는 인터뷰에서 이 과거 사건을 회상하며 다음과 같이 말했습니다. “Straubel은 항상 나쁜 것을 마술적인 것으로 바꾸었습니다. 자신 앞에 어려움이 닥쳤을 때, 그는 문제에 점점 더 깊이 빠져들기보다는 멈춰서 다시 생각하고 모든 사람이 올바른 방향을 찾도록 이끌 수 있습니다. ”

기존 조건을 충족할 수 없기 때문에 우리는 스스로 배우고 구축할 것입니다.

결국 Straubel이 팀을 이끌고 거의 모든 파워트레인을 결합하여 재설계했습니다. 탄소 섬유 차체, 알루미늄 합금 커버, 단일 속도 기어박스 및 새로운 전자 제어 시스템을 갖춘 로드스터의 0-96km/h 가속 시간은 단 3.7초에 불과해 페라리 F430, 람보르기니 갈라도 ​​및 기타 최고 슈퍼카들을 제치고 있습니다.

고성능 + 긴 배터리 수명, 로드스터가 해냅니다

Yidao Yongche의 CEO Zhou Hang이 40번째 생일 선물로 준 차량입니다

. 그의 말에 따르면, 테슬라는 혁신을 통해 사람들의 고정관념을 극한까지 끌어올렸다.

간단히 말하면 차원 축소 공격이다.

나중에 모델 혁신은 사람들에게 최고의 경험을 선사한다.

테슬라의 고성능, 긴 배터리 수명이라는 특성을 확립하고 테슬라에 혁신의 영혼을 불어넣은 것은 바로 스트라우벨이다.

스트라우벨이 없었다면 현재의 테슬라는 유력하다. Nissan Leaf 및 BMW i3와 동일합니다.

Schick이 믿는 것처럼:

“우리는 2003년의 해산물 식사에 감사해야 합니다. Straubel이 없었다면 Tesla는 오늘날의 모습을 갖추지 못했을 것입니다. ”

04.? 복귀 후에도 여전히 10대

훌륭한 베테랑으로서 스트라우벨은 조용히 15년을 테슬라에 바쳤습니다.

스트라우벨 벨의 과대평가 고집 루트는 당시 더 나은 경험을 선사했을 뿐만 아니라 10년이 지난 오늘날에도 250kW V3 과충전을 사용해 사람들에게 충전도 빠를 수 있음을 알리고 있다.

테슬라의 기가팩토리 슈퍼 배터리 공장은 비용을 절감했다. 스트라우벨 단독 관리 하에 착공부터 생산라인 완공까지 세계 최대 규모의 배터리 공장으로 자리 잡았으며, 연간 생산능력은 안정적으로 공급 가능하다.

보통 사람들의 눈에는 Tesla의 최고 기술 책임자로서 그는 수억 달러의 재고와 영광스러운 이력서를 갖춘 매우 밝은 미래를 가지고 있습니다.

그러나 최고기술책임자(CTO)가 해야 할 일을 다 한 끝에 스트라우벨은 2019년을 선택했다.

그날 테슬라의 주가는 14% 넘게 폭락했고, 시장가치는 곤두박질쳤다. 400억 넘게 증발한 셈이다. 16년 동안 테슬라에 몸담았던 스트라우벨이 테슬라를 전혀 고려하지 않는다는 뜻이다.

스트라우벨이 떠난 이유는 무엇일까? >10년 전, Tesla Model S가 아직 양산되지 않았을 때 누군가 Straubel에게 Tesla의 핵심이 무엇인지 물었습니다.

그의 대답은 간단하고 간단합니다. 바로 배터리입니다.

순수 전기차에 의문이 제기되는 이유 중 하나는 배터리가 환경 친화적이지 않다는 점이다. 고밀도 리튬 배터리를 제조하는 데 필요한 니켈, 코발트, 망간 등의 원자재가 광산 채굴로 오염되고 있다. 매립되거나 비공식적으로 재활용되는 폐기된 배터리는 환경에 대한 2차 오염을 야기할 수도 있습니다.

전 세계적으로 전기차 시장 점유율이 지속적으로 확대되면서, 전력배터리 제조에 들어가는 핵심 원재료 가격이 롤러코스터처럼 오르고 있다. 불과 3년 만에 니켈은 20%, 코발트는 15% 상승해 머스크는 직접 공중에서 "니켈을 더 채굴해달라. 환경친화적인 방법으로 채굴할 수 있다면 테슬라는 기꺼이 제공하겠다"고 외쳤다. 장기적이고 대규모 구매 계약”

이 두 가지 문제를 해결하는 가장 좋은 방법은 Straubel이 배터리 재활용 사업을 떠난 이유입니다.

테슬라를 떠난 후 새로운 출발점은 그의 배터리 재활용 기업 레드우드 머티리얼즈다.

스트라우벨의 계산에 따르면 현재 동력전지 원가의 50~75%가 원자재에 있으며, 중고 리튬전지 공급량도 폭발적으로 늘어나고 있다. 폐전기차는 재활용 자원을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리 공장 조립 라인에서 나와 장착이 불가능한 10% 불량 제품도 재활용할 수 있습니다. 이것은 거대한 블루오션 시장이다.

썩어가는 배터리에서 성능이 더 좋은 셀을 골라 2차 용도로 재조립하는 것보다, 새 배터리를 만들기 위해 환경친화적인 방법으로 분해하고 재활용하는 것이 더 좋다.

그의 아이디어도 기발하다. 옛 직장의 기가팩토리 옆에 역 슈퍼팩토리를 짓는 것이다.

테슬라는 원자재를 공장에 보내 배터리를 만들고, 레드우드는 사용한 배터리를 공장에 보내 원자재를 만듭니다!

재활용 과정은 손실이 거의 없으며 완전히 환경 친화적입니다.

스트라우벨의 비전은 향후 동력배터리 재활용률을 100%에 도달하고, 배터리 재활용을 통해 10년 이내에 배터리 가격을 50% 더 낮출 수 있다는 것이다.

이런 방식으로 전기 자동차는 배기가스 배출이 없고, 배터리는 무공해이며, 배터리 비용은 더 낮고, 채굴량도 적어 완벽한 폐쇄 루프를 형성합니다. 폐쇄 루프의 목적은 지속 가능한 에너지 사용 문제를 해결하여 세계의 지속 가능한 에너지로의 전환을 가속화하려는 Tesla의 비전과 유사합니다.

좋은 소식은 스트라우벨이 파나소닉을 비롯해 많은 파트너들로부터 인정을 받았다는 점이다.

지난해 말 파나소닉은 배터리 재활용을 위해 네바다주 배터리 공장에서 레드우드로 사용한 배터리를 운송하기 시작했다. 그 양도 초기 181kg에서 2톤으로 급격히 늘었고, 지금도 빠른 속도로 늘어나고 있다. 전기차와 휴대폰용 배터리 사업도 전개 중이다.

아마도 가까운 시일 내에 스트라우벨과 머스크가 다시 힘을 합치는 순간을 보게 될 것이다.

그러나 이번에 스트라우벨은 더 이상 제한된 배터리 기술을 제공하지 않고, 배터리 원자재를 꾸준히 공급하고 있다.

마지막 글

사실 이 글을 쓸 당시 전기차 코뮌 내에서는 열띤 논의가 있었습니다.

환경 보호란 정확히 무엇인가요?

엄밀히 말하면 어떤 제품을 생산하든 탄소배출이 발생하는데, 자동차도 예외는 아니다.

절대적인 환경보호를 추구한다면 인류는 모든 산업생산 활동을 멈추고 원시인의 삶으로 돌아가야 한다.

자동차 회사는 자동차 제작을 중단했습니다. 초원에 가서 말을 타고 화살을 쏘는 것이 가장 환경 친화적이며 말똥을 주워 사용할 수 있습니다.

그러나 그런 극좌주의는 우리가 원하는 환경보호가 아니다.

진정한 환경 보호는 스트라우벨처럼 공허한 구호만 외치는 것이 아니라, 개인적으로 문제 해결에 나서고 환경 보호에 기여하기 위해 최선을 다하는 것입니다.

휘발유 자동차가 지구 온난화를 일으킨다면 전기차를 만드세요.

사람들이 전기차에 대한 고정관념을 가지고 있다면 제품을 통해 감동을 주세요.

전기자동차의 배터리가 환경친화적이지 않다면 재활용을 통해 배터리를 친환경적으로 만들어보자.

배터리 기술을 사용하여 세상을 바꾸세요.

그가 해냈습니다.

본 글은 오토홈 체자하오 작성자의 글이며, 오토홈의 견해나 입장을 대변하지 않습니다.