TESLA(테슬라)의 개발기술현황

 지난 포스팅에 테슬라의 주가와 특허출원과의 연관관계( TESLA(테슬라) 주가와 특허출원과의 연관 관계)에 대해서 알아보았다. 간략하게 요약하자면 단순 전기자동차 제조업체를 넘어서 기술개발을 적극적으로 진행하고 있고 개발한 기술들 또한 권리화하기 위한 특허출원을 전략적으로 수행하고 있다. 그리고 미국 뿐만 아니라 한국, 일본, 유럽, 중국 등에서도 특허 활동을 영위하고 있으며, 특이한 점은 한국, 유럽, 일본, 중국 등에 출원한 특허들이 모두 비슷한 건수를 보이고 있다는 것이다. '테슬라'하면 중국 진출에 매진하고 있고 친 중국 성향을 보이고 있는 것으로 알려져 있으나 특허 관점에서 보면 한국, 일본 또한 중국에 뒤지지 않는 전략 국가로 여기고 있다는 것을 확인할 수 있다.

 이번 포스팅에서는 테슬라는 어떤 분야의 기술을 주로 연구개발하고 출원까지 이어지는지에 대한 분석을 기술분야의 비중과 시계열적으로 확인해 보고, 향후 더 나가서는 최근에 출원하여 등록된 주요 특허들에 대한 구체적인 내용까지 확인해 볼 수 있도록 하겠다.

그래프 1. TESLA(테슬라)의 IPC 분야별 특허건수

IPC라는 것이 생소할 수 있지만 앞선 포스팅 중 NVIDIA 개발 기술 분야( NVIDIA가 개발중인 기술분야 )에서 기재하였다. (특허에는 IPC(International Patent Classification)이라는 분류체계가 있다. 쉽게 이야기하면 우리가 도서관에 가서 원하는 책을 찾을 때 도서관의 분류 기준에 따라 규칙성있게 배열해 놓은 것을 알수 있다. 특허 또한 이와 비슷하게 특허만의 분류체계가 기술분야(의학, 물리학, 화학 등등)와 그 하위에 기술내용에 따라서 분류를 해놓도록 정의되어 있다.)

테슬라의 주요 기술개발 분야

 테슬라는 전체 168개의 분야(IPC 중 Subclass - 4자리 -)에서 연구개발 및 특허 출원이 진행 중이며, 보다 더 구체적으로는 394개 분야(IPC 중 MainGroup - 7자리 -)에서 특허를 출원중에 있다. 그 중 Top 13(30건을 초과하여 출원한 분야)를 선정해 보았다. 가장 많은 점유율을 보이는 분야는 H01M 10/00으로서 전체 대비 18%의 비중을 차지하고 있으며, 구체적인 기술 정의는 ' 2차전지 및 2차전지 제조 '에 관한 분야이다. 테슬라는 2차전지 즉 배터리를 타업체로부터 구매해서 자사 차량에 적용하는 것으로 알고 있으나, 배터리를 내재화 하기위한 노력 또한 게을리하고 있지는 않다는 것이 확인가능하다. 

  2차전지 및 2차전지 제조 다음으로 기술개발 비중이 높은 분야는 H01M 4/00 분야로서 기술정의는 '전극'에 관한 것으로서, 양극/음극활물질, 촉매에 활성화된 비활성전극 등에 대한 기술을 포함하고 있다. 현재의 2차전지 물질에 안주하지 않고 차세대 전극물질을 개발하기 위한 기술 또한 적극적으로 개발하고 있는 것으로 보인다.

 세번째로 점유율이 높은 분야는 H02J 7/00분야로서 구체적인 정의는 '축전지의 충전 또는 감극 또는 축전지로부터 부하에의 전력급전을 위한 회로장치' 분야이다. 간략한 내용은 '배터리로의 충전이나 배터리에서 모터로 전력을 제공하기 위한 기술'로서 전기자동차의 핵심 기술 중 하나로서 BMS(Battery Management System)와 관련되어 있으며, 자동차의 구동에도 관련된 기술이다. 해당 분야는 배터리사 뿐만 아니라 전기자동차 업체 및 완성차 업체에서도 기술개발을 활발히 하고 있는 분야로 알려져 있다.

 그 다음 분야로서는 H01M 2/00분야로서 기술 정의는 '발전요소 이외의 부분의 구조의 세부 또는 그의 제조방법' 분야이다. 케이스, 포장재, 현가장치, 완충장치, 가스배기, 격리판, 도전접속 등의 기술이 위 분야에 포함되어 있으며, 비교적 많은 기술을 담고 있는 분야로서 다양한 기술이 위 분야에 적용될 수 있다.

 특이한 분야로서 태양광발전(H01L 31/00), 태양광발전을 위한 모듈의 지지구조(H02S 20/00), 차량에 설치하기 위한 적절한 좌석(B60N 2/00) 등에도 테슬라에서 다양하게 연구개발 및 특허출원이 이루어지고 있었다.

그래프 2. TESLA의 시계열 특허출원현황

 위에서 언급한 테슬라가 가장 많은 출원 비중을 보이는 분야는 '2차전지 및 2차전지 제조'에 관한 기술로서 2018년에 가장 많은 특허를 출원한 이후 특허출원이 감소하는 추세이다. 2010년대 후반 테슬라가 자동차 배터리 내재화를 천명한 이후 기술개발을 공격적으로 진행한 결과로 보인다. 그 이후 코로나를 거치고 내재화에 대한 의지가 줄어듦으로 인해 특허 출원 또한 감소한 것으로 보인다.(물론 테슬라가 배터리 내재화에 대한 의지를 완전히 포기한 것은 아니다. 자사 연구개발 및 M&A 시장에서 항상 잠재적인 큰손으로 행동할 가능성이 높다.)

 최근에 가장 많은 특허가 출원되고 있는 분야는 H01L 23/00으로 '반도체 또는 다른 고체장치의 세부'로서 테슬라의 특허들을 살펴보면 '인버터를 제공하기 위한 인버터 합성 및 인버터에 사용되는 트랜지스터, 패키징' 기술과 '자동차 집적회로' 등에 대한 내용을 포함하고 있는 기술들이다. 

 그리고 최근 많은 특허가 출원되는 분야 중 하나로 H01M 4/00으로 '전극(양극재/음극재)에 대한 기술'이 있다. 2019년까지 매우 활발한 연구개발이 이루어진 이후 2020년~2021년 대폭 출원이 감소했다가 2022년 이후 다시 출원이 증가하고 있다. 해석해보면 향후 차세대 전지를 개발하기 위한 연구개발이 다시 한번 진행되고 있으며 해당 분야에 적극적인 투자가 이루어지고 있다고도 할 수 있을 것이다. 

표 1. TESLA의 연구개발 분야의 기술 정의

기술분야	기술정의
H01M10/00	2차 전지; 그의 제조
H01M4/00	전극
H02J7/00	축전지의 충전 또는 감극 또는 축전지로부터 부하에의 전력급전을 위한 회로장치
H01M2/00	발전요소 이외의 부분의 구조의 세부 또는 그의 제조방법
H01L31/00	적외선 복사, 가시광, 단파장의 전자기파, 또는 입자 복사에 감응하는 반도체 장치로, 이들 복사에 의한 에너지를 전기적 에너지로 변환하거나 이들 복사에 의해 전기적 에너지를 제어하는 것에 특별히 적용되는 것; 그들 장치 또는 그 부품의 제조 또는 처리에 특별히 적용되는 방법 또는 장치
H02S20/00	PV 모듈을 위한 지지구조
H01G11/00	하이브리드 커페시터, 즉. 다른 양성과 음성 전극을 가지는 커페시터; 전기 이중층(double-layer) [EDL] 커페시터; 그 제조 또는 그 부품을 위한 처리
B60N2/00	특히 차량에 적절한 좌석; 차량에 있어서의 좌석의 배치 또는 설치
H01L23/00	반도체 또는 다른 고체장치의 세부
B60H1/00	난방, 냉방 또는 환기장치(다른 공기처리수단에 의한 난방, 냉방 또는 환기장치, 다른 처리가 관련하여 있는 것
A61N1/00	전기치료; 그것을 위한 회로
H02J3/00	교류간선 또는 교류배전망을 위한 회로장치
H02K1/00	자기회로의 세부