“개발을 덜 했나?” 전기차 오너들 당황하게 만든 ‘이 부품’의 정체

① 실시간으로 진화중인 전기차

전기차의 성능은 기하급수적으로 증가하고 있다. 불과 10년 전만 하더라도 170km 정도면 멀리간다고 평가할 정도 였다. 그나마 3~4년 전에는 코나 일렉트릭, 쉐보레 볼트, 테슬라 모델 3 등이 보편화되면서 장거리 주행이 가능해졌다. 심지어 급속 충전 기술 역시 발전해, 1시간 정도면 10%에서 80%까지 배터리를 충전시킬 수 있었다. 요즘 훨씬 높은 제원을 갖춘 전기차들이 앞다퉈 출시됐다. 600km 이상 주행 가능한 전기차를 쉽게 찾아볼 수 있으며, 800V급 초급속 충전을 지원하는 양산 전기차는 수 분내 배터리 대부분을 채운다. 심지어 이런 초급 속 충전을 지원하는 고속도로 전기차 충전소가 빠르게 보급되고 있다.

이제 전기차는 도심 근교용 이동수단에서 벗어나, 장거리 이동 역시 가능하다. 특히 외부 전원 공급장치로도 활용가능해, 차박이나 캠핑 등을 즐길 때 각종 스마트 기기를 활용할 수도 있다. 이처럼 이전에는 볼 수 없던, 공상과학영화에서 볼법한 기술이 전기차에 반영 돼 전기차 운전자들에게 색다른 경험을 선사한다.

② 생산 단가 절감은 트렌드

전기차의 기술적 진화는 배터리 분야에서도 쉽게 찾아볼 수 있다. 제조사 대부분은 주행거리와 성능 개선을 위해 삼원계 리튬이온 배터리를 전기차 하부에 장착하는 방식을 선택했다. 덕분에 전기차의 성능은 내연기관차를 따라잡기 시작했다. 하지만 차 값의 40% 이상을 차지하는 배터리 팩의 가격은 전기차 보급의 최대 진입장벽으로 작용하고 있다. 현재 널리 보급된 배터리 패키징 기술과 삼원계 소재로는 저렴한 전기차를 만들기 어렵기 때문이다. 실제로 한국, 미국, 유럽 등 주요 국가에선 전기차 보조금이 전기차 판매량 상승을 견인하고 있다.

하지만 이런 노력에도 불구하고 전기차 값은 소형 차라 할 지라도 3천만 원 이상을 유지하고 있고, 화재 위험 등 안전 문제가 꾸준히 제기 돼, 제조사들은 대안 마련을 위해 고심하고 있다. 요즘은 안정적인 구조 덕분에 화재 위험이 낮고, 소재 가격이 저렴한 리튬 인산철 배터리에 주목하는 모양새다. 비록 삼원계 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있지만, 셀-투-팩 등 새로운 배터리 탑재 방식으로 한계를 극복하고 있다. 셀-투-팩이란, 배터리 셀, 배터리 모듈, 배터리 팩 세 과정 중 모듈화 작업을 생략한 방식을 의미한다. 배터리 모듈을 구성하는 여러 부품이 생략되면서 그만큼 배터리를 많이 탑재할 수 있다는 장점이 있다.

이 분야 선두는 중국이다. 다른 국가들이 삼원계 리튬이온 배터리에 집중할 때 중국은 보급형 저가 전기차에 몰두한 덕분이다. 이런 이유로 CATL, BYD와 같은 대형 제조사에 글로벌 브랜드의 러브콜이 이어지고 있다.

③ 기술은 발전했는데 12V 배터리가 들어간 이유

이처럼 전기차는 최신 기술의 집약체로서 미래 이동수단의 상징으로 자리잡았다. 그런데, 고전압 배터리를 사용하면서도,여전히 12V 보조 배터리를 장착한 전기차들이 많은 상황이다. 왜 그럴까? 이유는 단순하다. ‘안정성’ 때문이다.

12V 배터리는 고전압 배터리 제어를 위한 핵심 부품중 하나이기도 하다.12V 배터리는 고전압 배터리를 활성화하고, 배터리의 상태를 체크하여 충전을 제어하는 컴퓨터(EPCU)를 작동시키는 등 많은 역할을 한다. 특히 차량용 전장부품 구동 목적으로 사용되기도 한다. 전기차라 할 지라도 조명, 조향, 각종 보조장치 등을 구동할 땐 일반 차와 유사한 것이다.

한편 운전자와 탑승객 안전을 위해 12V 배터리가 필요하다. 센터패시아에 장착된 디스플레이와 각종 버튼, 전동시트 등 사람의 손이 닿는 부분에 400V 이상의 고전압 배터리를 연결하면 감전에 의한 사망위험이 존재한다. 그밖에 위급한 상황에서 비상 전원과 같은 백업 기능으로 활용 가능하다.

■ 자동차의 범주에서 멀어지는 전기차

최근 자동차 전문가들은 전기차에 대해 “이동수단은 맞지만 보편적인 의미의 자동차와는 점점 멀어지고 있다.”고 평가한다. 이동, 레저 목적 등 사람들이 생각하는 자동차의 역할외에도 다른 역할을 수행하고 있기 때문이다. 대표적으로 ‘주거공간’의 개념이 가장 강조됐다. 스케이트 보드처럼 평평한 전기차 플랫폼 적용과 엔진룸 부피 감소 등으로 실내공간을 극대화할 수 있게 됐다. 준중형 사이즈의 차량이 중형~준대형 수준의 넉넉함을 자랑하는 사례도 흔해졌다. 제조사들은 넉넉한 공간을 휴식, 업무, 캠핑 등 다양한 라이프스타일을 즐길 수 있는 복합 공간으로 조성하기 시작했고, 급기야 이동하는 거실이라는 별명이 붙기도 했다.

한편 전기차는 자율주행 시스템이 적용될 인프라의 한 부분에 불과하다. 전기차 특유의 빠른 반응성과 수 많은 센서와 인공지능 컴퓨터를 감당할 수 있는 전력, 그리고 넓은 공간은 주변 인프라와 차량의 소통과 맞물려 완전자율주행을 구현하는 데 도움을 준다. 즉, 앞서 이야기한 주거공간과 자율주행이 합쳐져, 운전자라는 개념이 사라지고 목적지 까지 이동하는 문화공간으로 탈바꿈 하게 되는 것이다. 실제로 여러 제조사들은 완전자율주행 적용 시 전기차 실내는 영화, 드라마, 음악 등을 즐기는 공간으로 활용될 것으로 보고 있다. 또, 업무공간으로 활용해 업무 효율성을 높이는데 도움을 줄 것이다.

내용이 길지만 한 마디로 요약하면 기술, 문화적 측면에서 전기차는 자동차라는 개념에서 벗어나 복합적인 존재로 재탄생 중이다. 지금은 여러 기술이 개발되고 테스트를 거치는 과도기인 것이다.