전기차 화재 예방 충전기 설치 지원

배터리 과충전 방지 장치

배터리 과충전 방지 장치 란

- 전기차 화재 사고의 원인을 두고 의견이 분분하다. 분리막 손상 등 배터리 품질 문제가 원인으로 거론되는 한편 과충전만 막아도 화재 사고를 줄일 수 있다는 분석이 나온다. 덩달아 과충전 방지 장치를 제조하는 업체들이 주목받고 있다.

PLC 모뎀 장착하면 과충전 막아

-- 서울시는 최근 '공동주택 관리규약 준칙'을 개정해서 90% 이하로 충전할 수 있게 제한된 전기차만 공동주택 지하주차장에 들어올 수 있도록 권고할 예정이다. 그 이유는, 전기차 배터리에 과부하가 걸리면 주차 중 화재로 일어질 수 있기 때문이다. 

 

전기차에는 주로 리튬이온 배터리가 사용된다. 리튬이온이 양극과 음극을 오가면서 충방전을 하는데 리튬이 움직이는 통로, 즉 전해질이 휘발성 액체다.  과충전은 양극에만 리튬이온이 가득해지는 현상을 유발한다. 이때 화학 구조가 불안정해지면서 온도가 상승해 열폭주가 발생할 수 있다. 

 

온도 상승으로 배터리 팽창 현상이 나타나면서 분리막 등 내부에 문제가 생겨 단락(쇼트서킷)을 유발할 가능성도 높다. 단락은 배터리 내부에서 양극과 음극이 접촉하는 현상으로 열폭주 원인 중 하나로 꼽힌다. 결국 배터리 과충전을 막으면 화재 사고 가능성이 대폭 줄어든다는 분석이 설득력 있다. 

과충전 방지 장비 '전력선통신(PLC) 모뎀 주목

 

 

- PLC모뎀을 장착하면 배터리 충전 상태를 실시간으로 확인하고 과충전을 막을 수 있다. PLC 모뎀은 차량 배터리 충전 정보를 받아 충전량이 95%가 되면 충전기를 자동으로 제어한다. 현재 급속충전기에는 대부분 장착되어 있지만 완속충전기에는 거의 없다. 

 

정부는 전기차 충전기 설치업자에 충전기 1대당 적게는 35만원에서 많게는 500만 원까지 보조금을 지급해 왔다. 올해는 일반형 완속 충전기 지원에 총 740억 원, PLC 모뎀이 있는 완속충전기 지원에 800억 원 예산을 편성했는데, 내년부터는 PLC 모뎀이 없는 일반형 완속충전기 지원 예산을 편성하지 않을 방침이다. 

 

대신 화재 예방형 충전기 설치 시 지원 예산을 올해 800억원에서 내년 1500억 원 이상으로 대폭 늘린다. 덕분에 PLC 모뎀이 장착된 완속충전기 수요가 급증할 것이라는 전망이 나온다.  

시장점유율 1위 '그리드위즈' 기대 

 

 

- 덩달아 관련 업체도 들썩이는 모습이다. 대표적인 곳이 그리드위즈다. 2013년 설립된 그리드위즈는 PLC 모뎀 국내 시장점유율 90%를 차지하는 독보적인 1위 업체다. 글로벌 시장점유율도 30%에 달한다. 올해 1월 11kW 완속 충전기 '스카이블루 11'을 내놓고 인기몰이 중이다. 

 

스카이블루 11에는 화재를 예방하는 PLC 모뎀뿐 아니라 양방향 충전이 가능한 'V2G' 기능이 탑재됐다. V2G는 전기차 배터리를 에너지저장장치(ESS)처럼 활용해 전력계통에 연결하는 기술이다.  전기차 배터리에서 꺼낸 전기를 집에서도 쓸 수 있다는 의미다. 

 

탄탄한 시장점유율을 인정받은 그리드위즈는 국내 에너지 스타트업 최초로 지난 6월 14일 코스닥 시장에 사장했다. 6월 초 진행된 일반 투자자 대상 공모주 청약에서 증거금 4조 원을 모았다. 경쟁률은 569.9대 1을 기록했다. 공모가는 희망 범위(3만 4000~4만 원) 상단인 4만 원으로 확정됐다. 

 

이후 주가가 하락세를 보이면서 3만원대 초반 수준으로 떨어졌지만 앞으로 PLC 모뎀 판매 물량이 늘면 주가가 회복할 것이라는 전망이 나온다. 그리드위즈의 작년 상각 전 영업이익(EBITDA)과 순이익은 각가 61억 원, 41억 원이다. 

 

경쟁사 '이지차저', '클린 일렉스'

- 이지차저, 클린일렉스 등 경쟁사들도 전기차 완속충전기 시장 공략에 안간힘을 쓰는 중이다. 이지차저는 국내 최초로 전기차 충전기 커넥터만 꽂으면 알아서 충전해주는 완속충전기 '이지플러그' 상용화에 성공했다. 이지플러그는 간편 충전 서비스(PnC)와 화재 계방 기능이 담긴 충전기다. 

 

충전기 커넥터를 전기차에 연결하면 사용자 인증, 충전, 결제를 한 번에 진행한다. 차량이 보유한 고유 인식 정보를 읽어내 차주 정보와 비교한 뒤 별도 과정 없이 충전을 시작하고 과금하는 것이 특징이다. 덕분에 전기차 차주가 퇴근한 후 앱을 실행하거나 카드를 태깅할 필요 없이 완속 충전기 커넥터만 전기차에 꽂고 집에 올라가면 된다. 

 

여세를 몰아 이지차저는 공격적인 인프라 확대에 나섰다. 전국 고속도로 휴게소에 충전기 설치 물량을 늘려 1만 4000기를 운영한다는 목표다. 또 다른 업체 클린일렉스는 PLC모뎀을 탑재해 전기차 충전 상태 정보를 수신하고, 목표한 만큼 충전할 수 있는 완속충전기를 선보였다. 

 

 

- 목표 수준의 1% 오차 내로 충전을 차단할 수 있다. 최근에는 한 곳에 설치된 여러 개의 전기차 충전기에 충전 전력을 조절, 분배하는 기술을 개발해 눈길을 끈다. 기존에는 충전기 5개가 설치된 건물에 각각 5개의 전력을 투입해야 했다. 하지만 이 기술을 활용하면 투입되는 하나의 전력을 충전기 5개에 효과적으로 배분할 수 있다.  

 

전기배선망과 통신망이 간단해져 충전 인프라를 쉽고 빠르게 구축할 수 있는 데다 이동 설치가 쉽다는 것이 장점이다. 

완성차 업체도 화재 예방

- 현대차그룹은 배터리의 두뇌 격인 배터리 관리시스템(BMS)을 내세웠다. BMS에는 배터리 시스템 모니터링 기능이 담겨 있다. 배터리 이상 징후를 신속하게 탐지하는 동시에 위험도를 판정해, 차량 안전제어를 수행한다. BMS 전용 별도 전원 장치가 있어서 주행이나 충전 중 상시 진단뿐 아니라 시동이 꺼지는 주차 중에도 주기적으로 배터리 셀의 이상징후를 정밀 모니터링 한다. 

 

전기차 안전을 위해서는 배터리 모니터링 강화 등 근본적인 대책이 필요하다. 배터리 충전율도 화재와 관련이 있지만 셀 내부 결함이나 그 결함을 관리하는 BMS를 잘 갖추는 것이 중요하다. 

 

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