겨울을 극복하기 위한 전기차 제조사들의 대책
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겨울을 극복하기 위한 전기차 제조사들의 대책
  • 모토야
  • 승인 2022.12.22 16:11
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오늘날 자동차업계의 최중요 키워드 중 하나로 급부상한 '전기차'는 현재 세계 주요 각국의 내연기관 자동차 퇴출 움직임과 맞물려, 빠른 속도로 보급이 진행되고 있다. 그리고 현재는 더 이상 먼 '미래'가 아닌, 현실로 자리잡고 있다. 현재 자동차 시장에 출시되고 있는 전기차들은 대용량의 배터리를 기반으로 하는 BEV(Battery Electric Vehicle)가 절대다수를 차지한다. BEV는 전통적인 내연기관 자동차에 비해 기술적인 면에서 진입장벽이 낮을 뿐만 아니라 비약적인 발전을 이룬 2차전지 기술에 힘입어 내연기관 자동차를 상당수 대체하고 있는 중이다.

하지만 BEV들에는 몇 가지 약점들이 존재한다. 그리고 그 약점들은 대부분 배터리가 가지고 있는 태생적인 한계에 기인한다. 먼저, 배터리는 재충전하는데 상당한 시간을 요구한다. 승용차 기준으로 통상 5~10분이면 끝나는 내연기관 자동차의 재급유 절차와 달리, BEV의 배터리는 급속 충전 기능을 이용한다고 해도, 완전충전까지는 1시간 이상의 시간을 필요로 한다. 또한 급속 충전 기능을 자주 이용하게 되면 배터리의 수명에 악영향을 끼친다.

이 뿐만이 아니다. 전기차의 도입 초기에 등장한 완성차 업체들의 전기차들은 통상적으로 내연기관 자동차 대비 1회 완충 시 주행거리가 짧았다. 또한 배터리 전기차는 운전자의 운전 습관및 도로 환경에 따라 최대 주행거리가 큰 폭으로 차이가 발생하고, 재충전에도 시간이 오래 걸리며, 방전시 그대로 그 자리에 주저앉게 된다. 이 때문에 전기차 도입 초기부터 '주행거리 불안(Range Anxiety)'이라는 용어가 생겨날 정도다. 이 외에도 전기차는 대용량의 배터리 팩을 사용해야 하기 때문에 필연적으로 내연기관 자동차 대비 훨씬 무거운 중량을 지니게 된다. 그리고 또 한가지 주요한 약점으로는 '기온'에 민감하다는 것이다.

배터리는 기본적으로 온도에 매우 민감하다. 심지어 전세계적으로 가장 오랫동안 사용되면서 검증된 납축전지조차 온도에는 민감하다. 화학반응을 이용하는 배터리의 특성 상, 온도가 낮아질수록 배터리 내부의 화학반응이 크게 지연되기 때문이다. 납축전지를 이용해 엔진에 시동을 거는 내연기관 자동차들이 겨울철에 시동불량이 발생하는 것, 그리고 배터리를 사용하는 전자제품들이 지나치게 낮은 기온에서 제대로 동작하지 않는다는 것이 그 예다. 이 때문에 우리나라에서는 전기차의 공인 주행거리를 하절기(상온, 25℃)와 동절기(저온, -7℃)를 나눠서 표기한다. 물론 당연하게도, 동절기의 주행거리가 하절기 대비 크게 짧아진다.

이 때문에 전기차를 판매하는 자동차 제조사에서는 다양한 벙법을 동원하여 이 문제를 보완하고자 노력하고 있다. 미국의 포드자동차(이하 포드)에서는 현재 미국 시장에서 판매중인 자사의 전기차에 충전시 배터리팩을 예열하는 기능을 제공한다. 차내의 인포테인먼트 시스템이나 포드의 전용 스마트폰 어플리케이션이을 이용해 차를 타고 출발하게 될 날짜(요일 단위도 가능)와 시간을 설정하면, 출발 전에 미리 배터리팩을 예열하여 동절기 최대주행거리의 저하를 어느 정도 보완할 수 있다. 또한, 포드의 경우에는 충전량까지 설정이 가능하다.

현재 세계의 전기차 시장에서 두각을 드러내고 있는 현대차그룹의 전기차들 또한 비슷한 보완책을 제공한다. 기아 EV6 등과 같은 현대차그룹의 최신형 전기차에는 별도의 배터리 히팅 시스템(윈터 모드)이 있으며, 이를 활용해 동절기에도 급속충전이 가능한 환경을 제공한다. 또한 전기차 내의 각종 전장시스템에서 발생하는 폐열을 실내 난방에 활용하는 히트펌프 시스템을 적용해 주행거리 저하를 보전하고 있다. 이 뿐만 아니라 기아의 경우에는 전용 애플리케이션인 '이온(eON)'을 통해 전기차 픽업충전 서비스를 제공하는 등, 소비자들로 하여금 주행거리 불안을 최소화하는 서비스를 제공하고 있다.

이 뿐만 아니라 전기차 업체인 테슬라(Tesla) 또한 충전 시 배터리팩 사전 온도 제어 기능과 운행 스케줄 지정 기능을 제공하고 있다. 여기에 자사차량 전용의 에너지 애플레케이션을 통해 차량의 어떤 장치가 얼마만큼의 에너지를 소비하고 있는 지 세부적으로 보여주는 지능을 제공하여 운전자로 하여금 보다 적극적으로 차량의 잔여 전력량을 관리할 수 있도록 돕는다. 이 외에도 여러 자동차 제조사에서 자사의 전기차에 충전 중 사전 예열 기능을 위시한, 동절기 배터리 관리 대책을 제공하고 있다.
 


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