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 , Hit : 2013 |
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전기차의 구조 자체는 기존 내연기관 차량보다 훨씬 단순화시킬 수 있어 제조 진입장벽도 낮고, 배터리를 제외하면 비용도 줄일 수 있죠. 그래서 전기자동차의 대중화에 있어서 가장 큰 걸림돌로 자리잡고 있는 게 배터리라는 것은 거의 이견이 없습니다. 배터리 문제를 구체적으로 생각해 봅시다. 걸림돌의 본질은 무엇인가... 가격? 일정 부분 맞습니다. 실제로 많이 비싸죠. 그런데, 단지 가격만 해결해야 되는 것이었다면 앞서 여러 번 제기된 "교체형" 배터리가 빨리 자리잡았을 겁니다. 차체 가격에서 배터리를 제외시킬 수 있고, 충전 속도 문제도 해결할 수 있는 등 여러모로 편리한 해법이니까 말이죠. 하지만 현실은 그렇지 않았습니다. 대부분의 제조사들은 설령 교체형 기술을 가지고 있어도 완성차는 거의 다 일체형입니다. (이 부분에 대해서는 뒤에서 좀 더 말씀드리겠습니다.) - - - - - - 그러면 더 궁극적인 것은 무엇이냐... 바로 에너지 밀도라고 할 수 있습니다. 단위 중량 대비 충전해 놓을 수 있는 전력량인데, 이게 아직 완전 대중화에 필요한 수준에 이르지 못했습니다. 제가 몰고 다니는 볼트EV를 예로 들어보겠습니다. 공인복합주행거리는 383km이고, 탑재된 배터리는 60.9kWh, 중량은 435kg입니다. 배터리 1.14kg이 있어야 1km를 주행할 수 있습니다. 20kg어치를 갈아끼운다고 해도 18km 갑니다. 휘발유의 밀도가 0.7kg/L입니다. 효율 좋은 소형차가 1리터에 18km 간다고 치면 배터리는 30배나 불리한 꼴입니다. 게다가 휘발유는 쓰고나서 없어지는데 배터리는 계속 붙어있죠. RC카 배터리 갈아끼우듯 사람이 직접 다룰만큼 가볍지 않기도 하고 부피도 많이 차지한다는 것입니다. 차량용 보조배터리라는 게 효율적이지 않은 것도 이 때문입니다. 현기차가 제공하는 "찾아가는 충전 서비스"가 다음 충전소까지 갈 만큼만 충전해줄 수 있는 것도 우연이 아닙니다. - - - - - - 현재 나오는 전기차들은 절묘하게 현재의 배터리 기술로 400km 안팎의 주행거리를 달성하는 균형을 찾았습니다. 과거에는 어땠을까요? 1990년대 전기차들이 썼던 납축전지는 100km 안팎을 가는 게 가능했습니다. 2000년대 초 전기차들이 썼던 니켈메탈(NiMH) 전지로는 200km도 달성했죠. 지금이 그런 발전의 연장선상입니다. 이 과정에서 에너지 밀도가 꾸준히 올라갔습니다. 납축전지-니켈메탈-리튬이온 간 밀도 차이가 실제로 2~3배 납니다. 이렇게 밀도가 유의미하게 올라가야 지금보다 훨씬 멀리 가는 차량을 만들 수 있습니다. 단순히 많이 넣으면 무거워지니까 넣은 만큼 갈 수가 없기 때문이지요. 그래서 새로운 화학적 조합을 계속 찾아나가고 있습니다. 자동차 제조사들은 배터리의 밀도 문제에 봉착하여, 차량을 배터리에 맞춰 최적화 하는 것이 급선무였습니다. 마치 스마트폰이 두께를 줄이기 위해 일체형으로 돌아선 것과 비슷한 이치입니다. 게다가 배터리 기술은 계속 발전하고 있어서 규격이 일정하게 유지되지 못하고 있습니다. 경쟁차량에 우위도 점해야 합니다. 공용 교체식 표준에는 당연히 관심이 덜 가겠죠. 제가 판단하기에, 교체식 배터리가 정착하기 위해서는 배터리의 에너지 밀도가 상향 안정화 되어야 합니다. - - - - - - 그런데 아이러니하게도, 에너지 밀도가 올라가면서 충전 인프라도 고용량화되면 교체식의 의미가 희석됩니다. 통상적으로 리튬계열 배터리의 수명에 악영향을 끼치지 않으면서 충전할 수 있는 속도를 1C 정도로 봅니다. 1kWh짜리를 1kW로 충전하는 게 1C이고 2kW로 충전하는 게 2C입니다. 기술이 좋아져서 1.5C 정도까지 감당이 된다고 보고, 배터리 용량을 3배 가량 늘리면서 중량은 50%만 는다고 가정합시다. 2010년 처음 출시된 닛산 리프가 24kWh로 출발해서 올해 출시 예정(한국은 내년)인 버전이 62kWh이 된 걸 보면 충분히 가능합니다. 10년 내에 충분히 시장에 등장하리라 믿어 의심치 않습니다. 그렇다고 하면 볼트EV 정도의 차량에 200kWh 배터리가 달리고 주행거리가 400km에서 1000km 정도로 늘 수 있습니다. 충전 속도가 현재 구축되는 최대 속도인 100kW짜리의 3배인 300kW가 된다고 했을 때의 충전 시간은 어떨까요? 10분을 충전하면 50kWh가 들어갈텐데, 전체 배터리의 1/4를 채우는 셈이고 250km를 주행할 수 있게 됩니다. 10분 더 충전하면 500km를 갈 수 있죠. 휘발유 차량보다는 여전히 오래 걸리지만, 15분 가량에 서울-부산 편도를 갈 수 있는 겁니다. 배터리를 교체한다고 해도 이보다 획기적으로 더 빠르지는 않습니다. 게다가 교체 시스템을 갖추기 위한 공간과 자본이 더 필요하죠. 배터리 재고 유지관리, 배터리 교체 시설 등이 필요하므로 단순 충전소보다 구축 및 운영하기가 복잡합니다. 시간이 흐르면 교체식 배터리의 필요성이 자연스럽게 줄어들어 버린다는 게 제 시각입니다. 단, 여기서 변수가 있는데, 앞서 언급한 배터리 가격입니다. 만약 가격이 유의미하게 하락하지 못한다면 비용 분산의 측면에서 좀 더 심도있게 검토가 이루어질 수 있다고 봅니다. - - - - - - 지금, 전기차는 성장기 초입에 진입하고 있습니다. 태동기를 지나 이제 겨우 "탈만하다"에 턱걸이를 하고 있지요. 그리고 향후 10년 정도에 걸쳐 계속 발전을 하면서 위에서 언급한 수준의 주행거리와 충전속도에 이르게 될 것이며... 희망적으로라면 그 사이 배터리의 가격도 하락하면서 보조금 없이도 일반 차량과 직접 경쟁이 될 것입니다. 이 시기를 거쳐가면서 초기 구매자들은 당연히 불편을 느낄 것이고 나름의 해법을 갈망할 것입니다. 얼리 어댑터들의 숙명이지요. 그 중 한 명으로서 지금까지 관찰한 바와 앞으로의 전망을 짧은 지식으로 풀어보았습니다. 긴 글 읽으신 여러분 존경합니다. 추천: 존케이지님이 게시물을 좋아합니다. 추천:쎈보님이 게시물을 좋아합니다. 추천: 터미님이 게시물을 좋아합니다. 추천:투지열정님이 게시물을 좋아합니다. 추천:카렌자 추천:시냇물님이 게시물을 좋아합니다. 추천:고구마 추천:수우 추천:과객님이 게시물을 좋아합니다. 추천:제제802님이 게시물을 좋아합니다. 추천:제멋대로 추천:아름이님이 게시물을 좋아합니다. 추천:도새 추천:예루님이 게시물을 좋아합니다. 추천:하경민정님이 게시물을 좋아합니다. 추천:수이아빠님이 게시물을 좋아합니다. 추천:joint99님이 게시물을 좋아합니다. 추천:삐트님이 게시물을 좋아합니다. 추천:명란젓코난님이 게시물을 좋아합니다. 추천:다경아빠님이 게시물을 좋아합니다. 추천:더불이님이 게시물을 좋아합니다. 추천:고요할정님이 게시물을 좋아합니다. 추천:뉴튼님이 게시물을 좋아합니다. 추천:행복님이 게시물을 좋아합니다. 추천:피노키오님이 게시물을 좋아합니다. 추천:치즈버거님이 게시물을 좋아합니다. 추천:놔이거~ 추천:새벽부터저녁까지님이 게시물을 좋아합니다. 추천:현구아빠 추천:또삐부친님이 게시물을 좋아합니다. 추천:표범 추천:면벽100년님이 게시물을 좋아합니다. 추천:외계인님이 게시물을 좋아합니다. 추천:어비라우님이 게시물을 좋아합니다. |
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