“배터리 OO이 정답?” 논란의 전기차 화재, 해결 방법 드디어 나왔다

새롭게 떠오른 주제 과충전
주차장서 밤새운 충전 대신
배터리 교체가 답이라고?

전기차 배터리 화재가 주목을 받으면서 떠오른 키워드 중 하나는 배터리 과충전일 것이다. 배터리가 과충전되면, 배터리 내부의 분리막이 찢어져 화재가 발생할 확률을 높인다. 이런 과충전을 막고자 서울시에서는 충전율이 90%가 넘어가는 전기차는 지하 주차장 출입이 불가하다던가, 과충전을 방지하는 PLC 모뎀이 없는 충전기에 대해서는 보조금을 끊는 등의 대책을 내놓고 있다.

최근엔 잠시 잊혔던 배터리 관련 사업이 이번 전기차 화재 사건 이후 다시 주목을 받고 있다. 이는 ‘배터리 교체 스테이션’으로 중국 자동차 제조사 니오(NIO) 뿐만 아니라 유럽, 미국도 이 흐름에 동참했다. 또한 일본 미쓰비시 후소 트럭 앤드 버스 코퍼레이션도 전기 트럭에 배터리 교체 스테이션을 도입하는 파일럿 프로젝트를 시작했다. 완전 자동화 시스템으로 스테이션에 들어가면 로봇이 5분 이내에 배터리를 교체해 준다.

고객은 충전된 배터리만
기업은 수거해서 완속 충전

배터리 교체 스테이션이란 전기 이륜차, 전기 자동차 등에 탑재된 배터리를 재충전하는 대신 다른 배터리로 교체할 수 있는 시설이다. 배터리 교체 시장을 먼저 개척한 것은 중국의 기업들이다. 특히 중국 내 첫 번째 배터리 교체 스테이션을 준공한 니오는 2023년 말 이미 스테이션을 2,100기로 늘렸을 정도다. 처음엔 전기 이륜차를 대상으로 시행되었지만, 이제는 트럭이나 택시 등 화물 운송 혹은 고객 운송용 상업 차량을 대상으로 확대되고 있다.

배터리를 빠르게 충전하는 급속 충전기로도 방전 상태에서 80%까지 충전하는데 약 20분 정도 걸리지만 스테이션을 통해 배터리를 교체한다면 약 5분 정도밖에 소요되지 않는다. 차량 하부 배터리를 떼어내고 충전된 배터리를 다시 부착하기만 하면 되기 때문이다. 이는 일반 가솔린이나 디젤 차량의 주유 시간과 큰 차이가 나지 않는다.

한국 기업도 빠질 수 없다
이륜차부터 택시 차량까지

한국도 이미 여러 기업이 문을 두드리고 있다. 2022년 LG에너지솔루션은 사내 독립기업 쿠루를 출범했다. 쿠쿠는 전기 이륜차를 위한 배터리 교체 스테이션을 운영하고 있다. 개발부터 배터리 팩 제작 및 관리를 하며 라이더들에게 전용 앱을 제공하기도 한다. 또한 쿠루의 스테이션 내에는 쿨링 시스템과 히팅 시스템이 갖춰져 있어서 배터리가 항상 상온에서 보관된다. 덕분에 배터리 축력이 더 높아진다.

또한 같은 2022년에는 현대자동차에서 분사해 독립한 기업 피트인도 택배 차량과 택시의 배터리를 교체해 주는 사업을 시작했다. 이미 안양에 스테이션이 마련되어 있다. 택시는 개인 차량보다 배터리를 더 자주 사용해 배터리 수명이 짧은데, 신품 성능과 유사한 재제조 배터리와 본래의 배터리를 번갈아 교체해 전기 택시의 운행 기간을 2배 늘릴 수 있었다.

소비자는 최신의 배터리만
설치 비용도 꽤 저렴해졌다

급속 충전기, 혹은 PLC 모뎀이 없는 충전기에서는 충전 시 과충전으로 배터리 손상을 야기할 수 있지만 배터리 교체 스테이션을 통해 교체된 배터리는 철저하게 관리된 상황 속에서 배터리를 완속 충전할 수 있으므로 전력망에 가해지는 부담을 줄이고, 배터리 수명을 연장할 수 있게 된다. 또한, 사용자들은 항상 가장 최신의 배터리를 사용할 수 있게 된다.

이런 배터리 교체 스테이션은 비용이 많이 드는 설비였기에 전기차 개발에서 등한시되었지만, 선발주자 니오가 길을 잘 닦아 주었고 한국의 기업들도 꾸준하게 개발해 와준 덕분에 지금은 설치비용도 많이 저렴해졌다. 전기차 배터리로 인해 긴장의 끈을 놓을 수 없는 지금 상황에 배터리 교체 스테이션이 전기차 시장에 어떤 패러다임을 제시해 줄지 기대가 된다.

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