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테슬라 투자자의 날 내용 요약 2부: 희토류가 필요없는 파워트레인 및 48V로의 전환, 모든 것을 지원하는 소프트웨어와 데이터
only_you 2023. 3. 3. 08:00기다리고 기다리던 테슬라의 투자자의 날이 한국 시간으로 3월 2일 오전 6시 28분경에 시작되었다. 키노트 세션은 지속 가능한 에너지를 시작으로 총 9가지의 테슬라의 지향점과 임직원의 협력하는 테슬라 팀의 모습 및 비용 절감을 통한 지속가능성을 어필하는 시간을 가졌고, 마지막으로 Q&A에서 우리들이 원하던 가장 핵심적인 이야기가 나왔다.
위 영상은 아래와 같이 구성되어 있다. 필요한 부분이 있으면 아래 시간대를 조정해서 확인하시길 바란다.
Master Plan 3 지속 가능한 에너지: 31:27
1. Vehicle Design: 58:21
2. Powertrain: 1:10:47
3. Electronic Architecture: 1:19:22
4. Software: 1:27:56
5. FSD: 1:38:33(with 테슬라 옵티머스)
6. Charging: 1:53:39
7. Supply Chain: 2:02:05
8. Manufacturing: 2:23:09(with Future Cell Factories)
9. Energy: 2:36:28
*1. Impact: 2:49:19
*2. Financials: 2:55:53
Q&A: 3:20:30
우선 오늘의 이벤트 중 메인이라고 할 수 있는 키노트 세션에서는 마틴 비차(Marin Viecha) 테슬라 투자자 관계 선임 이사가 일컬어준 대로 크게 9가지로 요약이 가능할 것이다. 1부에 이어 그 9가지 중 나머지 부분에 대해 알아보고자 한다. 아래 내용에서 인용한 모든 사진은 위 유튜브 영상에서 나온 부분을 캡처한 사진이다.
지속 가능한 에너지 및 차세대 차량 제조 방식 관련 포스팅
테슬라 투자자의 날 내용 요약 1부: 지속 가능한 에너지 및 차세대 차량 제조 방식
기다리고 기다리던 테슬라의 투자자의 날이 한국 시간으로 오늘 오전 6시 28분경에 시작되었다. 기존에는 6시에 예정되었었으나 일명 '일론 타임'으로 인해 당초 계획된 시간보다 30분 정도 늦어
alwayswithyou.tistory.com
4. 다음 파워트레인에는 더 이상 희토류는 없다
테슬라의 파워트레인 엔지니어링 담당 부사장인 콜린 캠벨(Collin Campbell)이 키노트 스피커로 무대에 올라와서 테슬라 차량의 전기 엔지니어링에 대한 부분을 설명했다.
콜린 캠벨이 설명하길, 테슬라 차량에 적용된 파워트레인은 타 사 EV 대비 25% 이상 더 효율적으로 설계되어 있다고 언급한다. 또한 모델 3 역시 출시된 후 지난 5년간 지속적인 발전을 통해 효율성이 아래 그림과 같이 수치가 개선되었음을 말하고도 있다. 이런 부분들은 테슬라가 자체적으로 디자인하여 본인들의 결과물에 대해 집약화, 효율화, 통합화, 비용 절감을 통한 개선된 수치임을 강조한다. 사실상 이번 투자자의 날의 핵심적인 부분이라고도 볼 수 있겠다.
여기서 EPA란 Environmental Protection Agency)의 줄임말로, 테스트 방법에 따라 재충전이 필요하기 전에 차량이 시내 주행과 고속도로 주행(비율로 치면 대략 45:55)에서 주행할 수 있는 대략적인 운행 거리를 뜻하며 아래와 같이 모델 Y는 타 사 EV 대비 주행거리가 kWh 당 1마일 이상 격차가 있음을 알 수 있다.
위와 같은 개선되고 시뮬레이션을 통해 도출된 결과들은 차세대 차량에 확실히 적용될 것임을 밝혔다. 이를 통해 실리콘 카바이드(silicon carbide)가 75% 감소할 수 있으며 배터리에 관한 모든 화학적 부분에 대한 허용과 함께 차세대 차량 설치를 위한 공장 필요 면적이 50% 감소할 것이라고 말했다. 이로 인해 올인 비용(All-in cost)은 1,000달러 수준이 될 것임을 밝히기도 했다.
여기서 두 가지 용어에 대한 설명은 아래와 같다.
- 실리콘 카바이드(silicon carbide): 실리콘(Si)과 탄소(C)로 구성된 4족 원소로 이루어진 화합물 반도체로써 차세대 반도체 소재로 불린다. 실리콘과 탄소 간 강한 화학적 결합으로 결합력이 매우 강하고 열적, 기계적으로 안정적이다. 그러나 SiC는 산화 속도에 단점이 있는 것으로 알려진다. Si 대비 1/10 ~ 1/20 정도 느린 것으로 알려지며, 이에 따라 원하는 만큼의 두께를 얻기 위해서는 다양한 공정을 통해 두께를 맞춰야 한다. 또한 SiC는 1,150~1,250 ℃의 고온에서 공정해야 하는 점과 결정층에 있어 카본이나 Si가 많이 함유된 결정면으로 인해 산화 두께가 달라 소자의 특성이 변할 수 있는 단점이 존재하는데, 이 부분에 대해 테슬라는 75% 감소를 통해 공정을 최소화할 것임을 강조하는 것으로 보인다.
- 올인 비용(All-in cost): 수수료, 이자율 및 기타 비용 이후의 총 거래 비용을 뜻한다. 미국의 학자금 대출을 예로 들면, 대출에는 원금과 이자율이 있지만 모든 비용에서 개시 수수료, 연방 기본 수수료 및 기타 비용이 포함될 수 있는 것이다. 테슬라가 언급한 올인 비용은 부동산 거래 비용에서의 올인 비용을 뜻하는 것으로 보인다. 줄어든 면적만큼 이에 따른 올인 비용 또한 상당수 절약할 수 있음을 암시하는 것이다.
테슬라가 말하는 모든 것이 중요하고 미래를 선도할 엄청난 개선 사항이지만 이 파트에서 가장 핵심은 이것이다. 차세대 차량의 전기 모터에는 희토류를 사용하지 않을 것이라고 천명한 것이다. 희토류는 말 그대로 희귀한 흙(Rare earth)이지만 원재료 자체만으로는 그냥 돌이나 흙에 불과하다. 이를 화학적 가공을 통해 희토류 원료의 독특한 성격인 자석 물질(magnetic), 형광 성질(luminiscent), 열과 마모에 강한(heat-resistant) 성질들을 최대한 활용하는 소재로 만들어 내는 원천 기술이 필요하며 이 원천기술을 통해 전기 배터리의 핵심적 소재로 탈바꿈하는 것이다. 희토류는 전 세계에서 중국이 매장량 세계 1위로 알려지며, 이를 통해 중국은 일찌감치 수출과 생산 규제에 들어갔으며 이를 통해 중국의 EV 및 태양광 패널, 절전형 조명 시스템 등 4차 산업의 핵심사항들이 발전하게 된 것이다. 테슬라는 이러한 부분에 있어 '희토류 프리'를 선언하여 더 이상 자사의 차량에는 희토류가 아예 없는 새로운 파워트레인을 선보일 것이며, 이를 통해 원가 절감 및 국가 간 이해관계에서 벗어나 안정적인 공급망 확보가 가능할 것으로 전망된다.
5. 48V로 전환
위에 대한 개선된 이야기는 테슬라의 저전압 및 실리콘 엔지니어링 담당 부사장인 피트 배넌(Pete Bannon)이 언급한다. 키노트 섹션 세 번째에서 차량 내 전기 배선 효율성 증대와 함께 거론한 것이다.
1) 현재까지 전압 및 배선 구조 개선에 따른 개선된 사항들
기존 모델 S에는 차량 내 전기 배선은 그야말로 지저분하고 복잡한 배선을 가졌다고 언급하며, 이후 모델 3에서는 이 보다 향상된 저전압 아키텍처를 선보였다고 보여준다.
피트 배넌은 아래와 같은 차트와 같이 모델별로 사용된 테슬라의 자체 제작 컨트롤러를 적용한 수치를 보여준다. 지금의 모델 Y는 61% 수준이었다면 올해 선보일 사이버트럭은 85%, 이후 차세대 차량에는 100%가 적용되어 엄청난 개선 사항이 적용될 것임을 암시한다. 이 또한 극대화된 효율과 원가 절감, 이를 토대로 한 대량 생산을 목표로 두고 있음을 알 수 있다. 이번 투자자의 날 핵심 및 전 세계에 표방하고자 하는 회사의 목표가 아닐까도 생각된다.
아래 그림 및 차트들은 지금까지 테슬라가 전압 개선을 통한 효과를 보여주는 사항들이다.
2) 향후 미래에는?
이 파트에서도 가장 핵심적인 부분은 48V로의 전환이다. 아래 그래프와 같이 테슬라는 미래에 생산될 사이버트럭 및 옵티머스, 차세대 차량 모두 48V 전압을 사용할 것임을 밝히고 있다.
그렇다면 전자제품 전원을 48V로 전환하는 이유는 무엇일까? 우선 자동차의 전장화를 꼽을 수 있다. 지금까지 차량에는 12V의 전원을 사용하였으나, 점차 차량 내 전기 사용이 증가됨에 따라 능동적 안정장비와 스마트 시스템 등이 보편화되면서 12V로는 감당하기 힘들게 될 것이라는 견해다. 미국 시장조사시관 스트래지 애널리틱스(SA)의 조사 결과에 따르면 2020년부터는 차량의 전장화 비율이 50%를 넘어섰다고 한다. 이제 자동차는 단순히 기계적 제품이 아닌 전자제품으로 봐도 무방할 것이다.
전지전자 공학에서 가장 기초적인 공식인 전력(W)=전압(V) x 전류(S)라는 관계에서, 전력이 늘어나면 전압을 높이거나 전류를 늘려야 한다. 전압이 12V에서 48V로 증가하게 되면, 같은 굵기의 전선으로 4배의 전류를 보낼 수 있다. 그러나 차량 내 전력을 4배나 쓸 필요는 없기에 전선의 굵기가 지금보다 가늘어질 수 있는 것이다. 이를 통해 테슬라는 배선 구조의 효율성을 더더욱 극대화할 수 있는 것이다.
전력을 높이기 위해 더 놓은 전압을 사용하게 된다면? 고전압은 인체에 상해를 줄 수 있는 요인이 크다. 고전압 철탑 인근에 거주하면 안 되는 이유와도 같다. 이로 인해 EU는 규정하기로 인체에 안전한 전압의 상한선인 48V에서 합의를 본 것이다. 그러나 더 큰 이유는 유럽의 강화된 배출가스 기준을 만족하기 위한 것으로 알려진다. 규제에 따라 유럽 차량 제조사들은 필연적으로 차량 내 구조를 바꿔야 하는 것이다.
48V 시스템은 차량의 퍼포먼스 측면에서도 활용가치가 높을 것으로 보인다. 배선의 굵기와 주요 부품의 크기가 줄어든 만큼 무게도 상당량 줄어들 것이기에 차량 무게가 현저히 낮아진다. 무게가 줄어듦으로써 연비와 함께 차량 운동성이 개선되기에 엔진에 모터의 출력을 더하는 EV로써는 가속력이 극대화가 될 것이다. 제로백에서 이미 내연기관 차량을 상당히 앞서 있는 테슬라 차량들은 이러한 부분으로 인해 일상생활에서의 레이싱을 즐길 수가 있을 것이다!
그러나 이는 기존 레거시 업체들에게는 재앙과도 같은 변화다. 차량 제조에 있어 모든 부분이 직접적인 제품 설계와 제조가 아닌 하도급 방식이다. 기존의 대다수의 차량 부품들이 12V 시스템으로 맞춰져 있기에 테슬라가 선도하는 방식을 따를 수밖에 없을 것이고 이렇게 되면 모든 시스템을 통째로 바꿔야만 한다. 과연 이를 감당할 수 있을까?
6. 데이터는 공장, 자동차, 서비스, 의사 결정 등 모든 것을 지원
테슬라 하면 전기차와 함께 단연 고유명사로 불릴 만한 부분은 소프트웨어, 즉 FSD다. 이 부분에 대해 다른 키노트 스피커들이 나와서 설명을 이어갔다.
1) 테슬라 소프트웨어
테슬라의 소프트웨어는 기본적으로 오너들이 어떤 것을 선호하는지를 파악하여 진행한다고 소개하고 있다. 또한 OTA를 기반으로 한 데이터를 통해 선제적으로 대응할 수 있다고도 언급하고 있다.
테슬라 오너들은 하루 총 1억 2,300만 마일을 운전하며 하루에 190만 건의 충전을 완료하고 있으며 이를 통해 모아지는 데이터는 기하급수적임을 알 수 있다.
실제로 놀라운 부분은, 소프트웨어 통합을 통해 차량 서스펜션이 예측을 한다는 것이다. 실제 레거시 회사들은 소프트웨어를 모두 부분적으로 따로 만들어서 통합하는데만 몇 주의 시간이 소요되지만, 테슬라는 이를 모두 통합하는 작업을 자체적으로 하고 있으며 이에 따라 실시간으로 문제 모니터링이 가능하다는 것이다. 이를 통해 맵이나 GPS를 통해 비포장 도로 및 서스펜션 제어가 필요한 위치에서 자동으로 차량 서스펜션이 예측하여 선제적으로 대응하고 있다는 내용이다. 이런 기능은 모델 S 및 모델 X에만 적용된다고 하지만, 이 또한 향후에는 보편화되지 않을까?
또한 테슬라 차량에는 차량 생산 중 팩토리 모드를 사용하여 디자인에서 차량 제조까지 모두 데이터로 저장되고 있어 이를 통해 차량 생산 중 이상이 없는지 체크가 가능하고, 만약 잘못된 부분이 있다면 즉시 알아차려 문제를 해결할 수 있도록 시스템이 되어 있다고 설명한다. 하나하나 자체적으로 설계된 시스템을 통해 문제 개선이 즉시 처리될 수 있으며, 하나의 문제로 전체 차량 파기가 아닌 이러한 부분으로 인해 공정의 최적화와 함께 비용 절감에서도 상당한 장점이 있는 방식이다. 이것이 제조 혁명이 아닌가?
2) FSD
자율주행과 지속 가능한 에너지의 연결점에 대해 설명하며, 자율주행을 통해 차량 1대는 극한의 효율을 창출할 수 있음을 설명한다. 일반화된 비전 시스템을 위한 아키텍처를 선보이며, 실시간으로 정보를 통합하여 판단하는 테슬라 자율주행과 함께 이러한 부분이 전 세계에 효과적으로 적용된다면 차량의 대량 생산이 크게 필요가 없을 것이라고 말한다. 미사용 차량 활용이 가능하다는 게 이유다.
테슬라의 FSD는 인공신경망을 이용한 AI로써, 현재 유행하는 Chat GPT에 사용되는 기술과 비슷한 방식이라고 소개하고 있다.(그렇지만 언론에서는 Chat GPT만 대서특필하며 다룬다.) 이를 통해 1,000개 이상의 경로를 예측 및 판단하여 운전자에게 최적의 경로를 찾아서 운행하게끔 시스템이 구축되어 있다고 말한다. 현재 테슬라 오너들이 지나간 길은 실제로 데이터가 모아지고 있기에 가능하다는 게 키노트 스피커이자 FSD 팀에 최초로 고용된 Ashok Elluswamy의 설명이다. 또한 차량 내 카메라를 통해 수집된 수많은 데이터들은 자동으로 라벨링 되고 있으며 데이터로 시뮬레이션을 생성하고 수많은 훈련을 거쳐 운행하는 거리의 환경 및 날씨 영향, 변화된 거리를 처리할 수 있다고 한다. 시뮬레이션 생성 및 훈련은 테슬라의 도조(Dojo) 컴퓨터를 이용해서 수행하고 있다고 언급한다.
특히 엄청나게 놀라운 부분은, 길을 가다가 차에 사람이 있는지 없는 지를 카메라로 확인하고 도로에 어설프게 주차된 차량까지 식별할 수 있다고 한다. 이게 정말 현실이 된다면 사람의 운전 능력을 뛰어넘는 획기적인 부분이라고 할 수 있겠다.
FSD는 운전에 있어 효율성과 편의성으로 연결되지만 테슬라는 결국 안전을 최우선으로 추구한다고 밝힌다. FSD 베타 사용자는 320만 마일 주행 당 1건의 충돌 사고가 발생한다고 말하며, 일반 평균인 50만 마일 당 1건을 고려해 보면 5배 이상 안전하다는 것이 데이터로 입증되었다. 최근에 중국에서도 FSD로 인한 차량 사고 관련 문제 역시 FSD 소프트웨어 결함이 아닌 운전자의 과실로 인한 사고로 결론지었는데, 이는 차량 내 데이터를 통해 입증해 낸 결과이기도 하다.
3) 엄청나게 업그레이드된 테슬라 로봇, 옵티머스
발표 중간에 갑자기 일론 머스크가 등장하여 테슬라의 로봇인 옵티머스에 대해 설명을 이어간다. 옵티머스 액츄에이터 등은 많은 것들에 대해 자체적으로 개발하고 있으며, 이는 모델 S의 엔지니어들이 옵티머스 개발을 병행하고 있다고 전했다. AI 데이 이후 로봇의 움직임은 상당히 개선되었음을 알리면서 영상으로 나사못과 천을 잡을 수 있는 모습을 보여준다. 특히나, 이 천을 잡는 모습이 상당히 놀라운 부분이 아닐 수가 없는데, 물체 위의 다른 물체를 잡는 것과 함께 천과 같이 상당히 얇은 물체를 집을 수 있는 세심한 손동작이 가능함을 선보인 것이다.
일론의 설명으로는, 이런 로봇들은 산업현장과 함께 가정에서도 사용될 것임을 알리며 사람을 대신하는 로봇 생산이 필요함을 언급한다. 이는 인구 감소 문제와 함께 거론되는 노동력 대처에도 엄청난 효과가 있을 것임을 암시하는 것이다. 노조문제 등 불필요한 갈등 요소 해결과 함께 사람보다 뛰어난 노동력을 선보일 것으로 예상되는 경제 성장에 필요한 부분이기도 하다. 무섭지만 필연적으로 다가오는 미래인 만큼 준비가 철저히 필요할 것으로 보인다.
이상 2부는 여기까지다. 놀라운 기술력과 혁신을 가진 테슬라! 3부에서는 나머지 부분과 함께 Q&A까지 중점적으로 다룬 요약본을 포스팅하도록 하겠다. 모두들 성투하시길!!
(투자 전문가가 아니며 특정 주식의 매도 매수 추천도 아님을 밝힙니다. 투자에 대한 책임은 투자 본인에 있음을 다시 한번 상기시켜 드립니다)