전기차는 겨울철에 주행거리가 20% 이상 줄어드는 게 치명적인 약점이다. 추운 날씨에 내연기관차량의 연비가 떨어지듯 전기차 역시 전비가 낮아진다. 이는 리튬이온배터리의 특성 때문이다.
배터리 내부는 액체 전해질로 구성돼 있다. 전해질은 리튬이온이 양극을 오갈 수 있는 통로와 같을 역할을 한다. 그런데 기온이 떨어지면 전해질이 굳으면서 내부 저항이 커지게 되고 그만큼 효율이 낮아진다.
이처럼 온도는 배터리 효율에 상당한 영향을 미친다. 전기차 배터리는 상대적으로 온화한 온도에서 가장 효율적으로 작동한다. 차량마다 차이가 있지만 -7°C~-10°C에서는 배터리 충전 속도 역시 약 30% 감소한다. 노르웨이 자동차 연맹의 발표에 따르면 겨울철 전기차의 주행거리는 평균 18.5%가 감소했다.
중국 광저우자동차그룹(GAC)의 자회사인 '그레이터 베이 테크놀로지'는 배터리 열관리에 획기적인 성과를 거뒀다고 발표했다. 그레이터 베이 테크놀로지가 개발한 피닉스 배터리는 열 관리 기술을 용이하게 하는 초전도 재료를 특징으로 한다.
GAC CEO 황향동은 “이 배터리는 모든 기후에서 정상적으로 작동하고 6분 이내에 충전된다”며 “CATL, BYD 등 다른 중국 업체와 마찬가지로 충전 시간 단축과 주행거리 개선, 배터리 안전을 위해 협력하고 있다"고 말했다.
피닉스 배터리가 장착된 전기차는 300V에서 1000V까지 다양한 전압으로 6분 안에 80%까지 충전이 가능하다. 완충하는데 7분 30초가 걸린다. 그레이터 베이 테크놀로지에 따르면 새로운 배터리 기술을 적용하면 기존 배터리에 비해 18배 더 넓은 열 교환 면적을 제공하고 추운 날씨에도 5분 안에 배터리 팩 온도를 영하 20°C에서 영상 25°C까지 올릴 수 있다.
또한 피닉스 배터리는 새로운 구조 설계를 사용해 배터리 열 관리가 크게 개선될 뿐만 아니라 부피 활용도가 75%까지 올라가 250Wh/kg의 에너지 밀도를 제공한다. 이로 인해 중국 기준(CLTC) 주행거리 985km까지 가능하며 배터리 수명은 10년 또는 80만km로 긴 편이다.
중국 기준이 미국 환경보호청보다 상당히 낙관적이지만 매우 양호한 수치로 보인다. 이 회사에 따르면 피닉스 배터리는 내년에 대량 생산할 예정이다. 내년 말까지 GAC 산하 전기차 브랜드 아이온 전기차에 탑재될 것으로 예상된다.
송현진 에디터 hj.song@carguy.kr
