전기차 배터리, 건전지처럼 직접 교체하는 시대 성큼
전기차 배터리, 건전지처럼 직접 교체하는 시대 성큼
  • 카가이 취재팀
  • 승인 2017.04.13 05:30
  • 조회수 5263
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전기자동차도 장난감차처럼 배터리를 직접 갈아 끼우는 시대가 온다.
미국의 벤처기업 탱크투(Tankwo)는 전기차 배터리를 손쉽게 넣었다 뺄 수 있는 배터리 셀을 개발, 실험 중이다. 이 기술이 상용화되면 전기차 배터리와 관련 산업에 커다란 변화가 올 것으로 예상된다.

기존 전기차 배터리 팩은 두 가지 형태로 돼 있다. 하나는 '18650' 일반 배터리 셀 수천 개를 직렬·병렬로 연결한 것이다. 다른 하나는 차량 구조에 맞게 판 형태로 제작한 것인데 라미네이팅 셀 수백 개를 사용한다. 두 방식 모두 셀 단위 교체는 불가능하다.

18650 배터리 셀


환경부 기준에 따르면 전기차 배터리는  '6년', '2000회 충·방전', '주행거리 10만 km’  이 세 가지 조건 중 하나에 해당하면 교체해야 한다. 다수의 셀이 더 사용할 수 있어도 배터리 팩 구조상 전체를 교체해야 한다. 이 비용은 신차 가격의 3분의 1 이상에 해당한다. 배터리 교체에 획기적인 개선이 필요한 이유다.

장난감차처럼 개별 셀을 직접 교체할 수는 없을까? 탱크투의 배터리라면 가능할 것으로 보인다. 우선 기존 배터리 팩에 해당하는 온 보드 박스가 개폐 가능하다. 여기에 필요한 만큼 셀을 채울 수 있다. 운행 거리가 짧을 땐 셀을 덜어내 차 무게를 줄이고 장거리 땐 셀을 더 넣으면 된다.

탱크투의 배터리 셀


셀 내부에는 리튬-이온 배터리와 프로세서가 들어 있다. 차곡차곡 쌓거나 전선을 꽂을 필요도 없다. 셀과 셀은 이동전화처럼 무선으로 통신하고 자동차의 OS와도 연결된다. 심지어 셀을 넣고 뺄 때 차량 설정을 바꿀 필요도 없다. 주유소에서 연료를 채울 때와 비슷하다.

이 배터리는 최고의 성능을 발휘하기 위해 약한 셀과 강한 셀을 서로 짝 지운다. 이 연결은 최적의 회로를 구성하기 위해 수시로 변한다. 기존 배터리 팩도 같은 기능을 하지만 무선으로 작동하는 스트링 배터리가 더 빠르다.

셀을 교체하는 데 걸리는 시간은 단 3분. 성능이 떨어진 셀 대신 새 셀을 채우면 배터리 성능이 새것처럼 유지된다.  충전소에 셀을 맡기고 충전 후 찾아가는 방식은 기존 전기차 인프라 정책에 변화를 가져올 것으로 보인다.

전기차 제조사의 반발이 걸림돌이 될 수 있다. 이들 회사는 배터리 팩 교체에 따르는 부가 수익을 포기하거나 수익의 일부를 충전소와 나누어야 할 것이기 때문이다.

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