가스일렉
3분 만에 새 배터리로! 전기차 배터리 교체식이란? 본문
최근 르노에서 전기차 배터리를 충전식이 아닌 교체식으로 적용을 검토하고 있다고 하는데요. 전기차에서 배터리 교체식은 방전된 배터리를 완충된 배터리로 아예 바꾸는 방식입니다. 처음 들었을 땐 정말 신박한 방법이라 생각했습니다. 하지만 뭐든지 장단점이 있겠죠? 배터리 교체식 전기자동차에 대해 자세히 알아보겠습니다.
1. 전기차 배터리 교체식이란?
스마트폰 초창기 배터리 여분을 가지고 다니면서 갈아 끼웠던 거 생각나시나요? 배터리 교환식도 비슷한 개념입니다. 기름을 넣으러 주유소에 들리는 것처럼 배터리 교환소에 들려서 완충된 배터리를 통째로 갈아 끼우는 방식입니다.
배터리가 워낙 무겁고 커서 자동화 설비로 교환이 이루어집니다. 배터리 교환시간은 3분밖에 안 걸립니다. 배터리 충전식 전기차에 비해 비교도 안 될 만큼 빠르죠.
2. 배터리 교체식의 장단점
1) 장점
① 충전시간 단축
전기차의 가장 큰 단점이 바로 충전시간입니다. 급속 충전을 해도 40분이 걸립니다. 반면 완충된 배터리로 교환하는데 걸리는 시간은 단 3분이면 가능합니다. 이 정도면 내연기관 자동차에 비교해도 불편한 게 없을 정도입니다.
② 전기자동차 가격 하락
전기자동차로 바꾸고 싶어도 워낙 차값이 비싸서 엄두가 안 나죠. 하지만 배터리 교체식 전기자동차는 배터리 가격이 빠지기 때문에 가격이 보다 저렴합니다. 전기자동차에서 큰 비중을 차지하는 배터리 가격만 빠져도 전기차가 좀 더 대중화될 수 있는 합리적인 가격이 형성될 수 있을 거라 기대됩니다.
③ 개발도상국에 유리
개발도상국은 전력공급이 원활하지 않습니다. 가정마다 전기차 충전시설을 설치하기 쉽지 않습니다. 따라서 주요 거점에 배터리 교환소를 설치하는 것이 유리합니다.
2) 단점
① 인프라 구축 비용과 사업성
가장 중요한 배터리 교환소를 설치하는데 비용이 많이 듭니다. 투자금이 많이 드는 반면 사업성이 좋지 않습니다. 안 그래도 전기차 보급률이 높지 않은데, 그 중에서 배터리 교환식 전기차의 비중은 거의 없습니다. 그만큼 인프라를 구축하기도 어렵고 유지하기는 더더욱 어려운 환경입니다.
② 배터리 표준화
각 제조사마다 사용하는 배터리의 모델과 크기, 모양이 모두 다릅니다. 자동화된 배터리 교환소 설비를 구축하고 이용률을 높이기 위해서는 배터리가 표준화되야 하는데 이게 쉽지 않습니다.
3. 전망
1) 배터리 교체식을 밀어주는 중국
중국정부에서는 배터리 교체식 전기차를 밀고 있습니다. 전기차의 가격 하락으로 보다 빨리 전기차 보급을 확대할 수 있기 때문입니다. 전기차 회사와 배터리 교환소, 배터리 표준화 사업에 전폭적인 지원을 하고 있습니다. 최근 SK이노베이션에서 중국의 배터리 교체식 사업에 투자를 하기도 하였습니다. 그만큼 중국에서는 교체식 배터리 사업이 핫합니다.
2) 화물차에 유리
화물차는 일반차보다 장기간 운행을 하므로 시간이 오래 걸리는 충전식보다 교체식이 더 유리합니다. 테슬라도 화물차는 교체형으로 검토를 하고 있다고 합니다.
3) 배터리 성능이 관건
배터리 교체식은 충전시간을 비약적으로 발전시킬 배터리 기술의 상용화가 아직 멀었다는 가정하에 유리한 방식일 것입니다. 현재의 배터리 기술로는 교체식이 훨씬 빠르게 충전할 수 있지만, 배터리 성능이 좋아질수록 충전시간의 간극은 줄어들 것입니다. 결국 교체식이 3분, 충전식이 5분 걸린다면 교체식을 적용할 필요가 없어지는 것입니다.
사실 전기차 배터리 교체식은 초창기부터 나온 개념입니다. 이미 시도를 했다가 실패를 한 사례도 많고요. 테슬라도 처음에 배터리 교체식도 고려는 했지만 결국 충전식으로 선택을 했습니다. 과연 뜨겁고 치열한 전기차 시장에서 배터리 교체식이 살아남을 수 있을지, 어떤 식으로 발전해 나갈지 궁금합니다.
