[미디어펜=조성준 기자]배터리 충전 시간을 단축하기 위한 다양한 시도가 진행되고 있어 눈길을 끈다.
현재 전기차 배터리 충전 시간은 완속 충전 시 대략 10시간 가량 소요돼 사용상 최대 단점으로 꼽힌다. 충전 시간을 줄이려는 다양한 시도가 있는 가운데, 전고체 배터리 등 차세대 배터리 개발이 근원적인 해결책이 될 것이라는 분석이 나온다.
전기차 전용 모델인 BMW iX(사진은 본문 내용과 무관함)./사진=BMW 제공
30일 IT매체 BGR에 따르면 최근 미국 코넬대학 연구진은 최근 충전 5분 만에 완전히 충전되는 전기차 배터리를 개발했다고 밝혔다. 해당 연구 결과는 과학 학술지 ‘줄’(Joule)에 소개된 것으로 알려졌다.
보도에 따르면 연구진들은 터치스크린과 태양광 패널에 자주 사용되는 '인듐'이라는 금속을 사용해 배터리 양극을 만들었다. 이를 통해 전도율을 높여 충전 효율을 향상시켰다는 것이다.
양극은 배터리에 전기를 전달하는 역할을 하는데, 인듐은 전기가 잘 통하면서도 빛이 잘 통과하는 특성을 가지고 있어 해당 소재로 배터리를 만들었을 때 충전 속도가 높아진다는 것이 연구진의 주장이다.
또한 이 리튬 배터리는 반복 충전에도 배터리 성능이 저하되는 현상을 최소화할 수 있다고 연구진은 설명했다.
린든 아처 코넬대 공과대학 학장이자 공과대 교수는 이 기술에 대해 "주행 거리 불안을 해결할 수 있다”며 “전기차 배터리를 5분 안에 충전할 수 있다면 장거리를 위해 큰 배터리가 필요하지 않다"고 밝혔다.
중국 CATL은 배터리를 교체하는 방식으로 충전 단점을 보완하는 실험을 하고 있다.
홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP) 등 외신에 따르면 CATL은 최근 중국 최대 차량 공유 업체인 디디추싱과 배터리 교체 기술에 초점을 맞춘 합작 벤처를 세웠다고 밝혔다.
CATL와 디디의 합작 발표는 지난달 말 중국 공업정보화부가 배터리 교체 기술에 대한 지원을 재차 강조한 것을 반영한 것이라고 SCMP는 부연했다.
중국은 방전된 배터리 충전이 아닌 교체 방식을 추진하고 있다. 교환소에서는 5분이면 배터리를 교체할 수 있어 충전 시간보다 훨씬 짧게 걸린다.
중국 당국과 배터리 업체들이 충전 대신 교환 방식을 발전시키려 하는 이유는 현 기술로는 당분간 충전 시간을 획기적으로 줄이기 어렵다는 판단이 있었던 것으로 풀이된다.
중국은 지난해 배터리 교환소를 1월 2000개에서 12월 말 3567개로 80% 늘리는 등 배터리 교체 전기차를 위한 인프라를 확장한다는 방침이다.
전기차 충전 시간 단축 노력은 글로벌 완성차 업체들도 진행 중이다. 현대차·포르셰·GM 등 한국·유럽·미국 제조사들은 800V 고전압 충전을 통한 초고속 충전기술 개발을 위한 연구를 진행 중이다.
전기차 충전 모습./사진=미디어펜 김상문 기자
한편, 전기차 충전 시간을 본질적으로 줄이려면 전고체 배터리 등 차세대 배터리가 개발돼야 할 것이라는 의견도 나온다.
전고체 배터리의 경우 10분 이하의 충전 시간으로 약 1200km를 주행할 수 있다. 이는 삼원계 배터리 전기차의 약 2.4배 수준이다. 충전 시간은 획기적으로 짧아지고 주행 거리는 길어지는 것이다.
글로벌 업계에서는 향후 10분 이하 충전으로 1500km를 주행할 수 있는 전고체 배터리도 개발될 것으로 관측된다.
현재 세계 시장에서 전고체 배터리 기술력은 일본의 도요타가 가장 앞선 가운데 삼성SDI도 우수한 기술 역량을 보유한 것으로 평가된다.
삼성SDI는 전고체 배터리 S라인(파일럿) 준공 후 시제품 생산에 착수했다고 30일 밝혔다. 또한 2027년 전고체 배터리 상용화를 위한 준비에 박차를 가하고 있다고 했다.
업계 관계자는 "전기차 고객들이 꼽는 대표적인 단점인 충전 시간이 해결된다면 전기차 보급에 폭발력을 줄 수 있다"며 "기존 배터리를 포함해 차세대 배터리까지 다양한 연구가 진행되고 있어 향후 고객 편의를 향상시킬 것으로 보인다"고 말했다.
[미디어펜=조성준 기자]