[사물인터넷 미래의 문을 두드리다.] 전기차 동향과 충전방식

자동차 업계는 지난 100년 동안 화석연료를 이용한 복잡한 내연기관 기술력을 바탕으로 ‘이동수단’의 헤게모니를 쥐어왔다. 그러나 전기차의 등장은 ICT 기업에 그 기술 장벽을 무너뜨릴 기회를 주었고 연비 규제와 전기차 보급에 대한 각국 정부의 의지와 함께 가속화 되었다.

[1세대 전기차인 미쓰비시 i-MiEV]

사진출처 : MITSUBISHI MOTORS 홈페이지 

1세대 전기차가 시장에 등장하고 만 1년이 지난 시점인 2011년, 전 세계 전기차 판매량은  4만여 대에 그쳤다. 예상했던 목표 수준에 턱없이 모자란 숫자였다. 판매 부진의 원인은 친환경성을 제외하고 전기차는 내연기관차와 비교해 많은 것이 부족했기 때문이다.

그러나 ‘12년 하반기 테슬라의 모델S는 전기차 시장을 다시 뜨겁게 만들어 주었다. 테슬라 모델S는 출시 2년 만에 5만 대 판매를 기록했다. ‘13년 4분기에 비로소 모델S는 GM, 닛산이 주도하는 전기차 시장에서 판매 순위 1위에 올랐다

[전기차 시장의 돌풍을 가져온 테슬라 모델 S]

전기차 시장을 주도하던  GM, 닛산은 테슬라를 강력한 경쟁자로 인지하기 시작했고 IBM, 폭스바겐등의 기존 자동차 업계의 강자들이 신규로 시장에 참여하면서 전체 전기차 판매량은 증가하고 있으며 시장은 다시 주목 받고 있다.

그러나 전기차가 지금의 성과에 만족하지 않고 자동차 시장 전체를 주도하기 위해서는 전기차의 높은 가격, 짧은 주행거리, 그리고 불편한 충전 이슈 등 해결해야 할 과제들이 남아있다. 그 중에서도 전기차 충전 인프라의 확대 및 편의성의 확보는 전기차 시장이 지속적으로 성장하기 위해서 반드시 해결해야 할 문제이다 이를 위해 전기차 시장에서는 다양한 시도가 이루어 지고 있다. 

전기차 충선 방식은 전기차 운전자들의 다양한 니즈를 반영하여 현재 시장에는 On-site 충전, 배터리 교체, 비접촉식 충전(무선충전)의 3가지 방식이 활용되고 있다. On-Site 충전은 충전 장소에 따라 가정용과 공용으로 나뉘며, 충전 시간에 따라 완속 충전과 짧은 시간에 많은 전력을 차량에 공급하는 급속 충전 방식으로 구분된다. 테슬라는 전용 On-site 급속 충전소인 Super Charger를 ‘15년 북미전역의 98%까지 확대할 계획이다. Super Charger는 테슬라 모델S의 프리미엄급 모델 사용자는 평생 무료로 충전이 가능하고 충전 비용은 전액 테슬라가 부담한다. 또한 Super Charger 인프라를 개방하여 전기차 충전 인프라가 필요한 다른 자동차 기업의 전기차도 커넥터를 구입하면 사용할 수 있다.

[테슬라의 Super Charger]

배터리 교체 방식은 휴대폰 배터리를 바꿔 끼우듯이 자동차의 배터리를 임대 또는 공유하는 방식이다. 미국의 Better Place社 가 ‘08년 처음으로 운전자가 배터리를 구매하는 것이 아니라 Better place 社 소유하고 월 비용 부담방식을 제안했다. 테슬라가 아이폰이라면 Better Place는 AT&T에 해당한다고 제안하고 엄청난 액수를 투자받고 ‘09년 타임지 올해의 인물로 소개되는 등 기대감이 높았지만 결국 ‘12년 경영악화로 파산했다 그러나 ‘15년 1월에 테슬라는 Super Charger와 함께 약 90초에 배터리를 교환할 수 있는 첫번째 배터리 교환장소를 LA와 샌프란시스코 중간에 설치할 계획이라고 밝혔다.

[전기차 배터리 리스 벤처기업인 비긴스의 포항시 배터리 교환형 전기버스시스템] 

비접촉식 충전(무선충전)은 콘센트에 플러그를 꽂는 대신 전자기 유도 현상을 이용한 방법이다. 최근 현대차, 테슬라 GM, 벤츠 및 삼성전기등은 최근 무선충전 시스템 개발에 박차를 가하고 있고 ‘15년 8월 영국도로공사는 도로매설 무선충전 기술을 실험한다고 발표했다.

전기차 충전전 원리 출처 : 국토 교통부 http://www.molit.go.kr/

[ 무선충전형 전기버스 시범운행 영상 ]

마지막으로 테슬라의 Super Charger의 빠른 확산에 긴장한 자동차 기업이 충전 표준 및 인프라 확대 이슈를 직접 해결하려는 의지를 잇따라 표명하면서 충전 관련 다양한 사업모델이 등장하고 있다. BMW, 닛산, 그리고 테슬라가 공동으로 충전 표준을 협의 중 이고, 이는 각국 정부 지원의 확대에도 결정적인 명분이 되었다. 중국 정부는 1,000억 위 안을 충전 인프라 건설에 투자할 계획이고, 일본 정부도 충전소 설치를 위해 1,005 억 엔의 예산을 확보했다고 발표했다.

♣ 글 : ICT 성장 사업개발팀 이대훈 대리