中 전기차 4분대 충전…美 메가와트급 아직 상용차

중국 전기차 업체들이 주유 시간에 근접한 초고속 충전 기술 경쟁을 벌이는 가운데 미국의 승용 전기차 충전 인프라와 출력 격차가 두드러지고 있다.

중국 지리자동차가 새로 공개한 리튬인산철(LFP) 배터리는 최대 2.2메가와트(MW·2200kW)로 충전할 수 있으며 배터리 잔량을 10%에서 70%까지 끌어올리는 데 4분30초가 걸린다고 미국 IT 전문매체 아르스테크니카가 26일(현지시각) 보도했다.

10%에서 98%까지 충전하는 데 걸리는 시간도 8분40초에 불과하다.

반면 미국에서 현재 승용 전기차용으로 판매·운영되는 주요 급속충전기의 출력은 대체로 수백kW 수준이다. 전기차 충전 솔루션 기업 차지포인트가 600kW 충전기를 내놨지만 중국 업체들은 이미 2MW를 넘어선 충전 기술을 놓고 경쟁하고 있다.
◇지리 2.2MW…10%에서 70%까지 4분30초

지리자동차의 새로운 LFP 배터리는 최대 2.2MW의 충전 출력을 지원한다.

지리자동차에 따르면 충전 때 인공지능(AI)을 이용한 예측형 열관리 기술을 적용해 배터리팩 평균 온도를 55도로 유지하며 최고 온도는 65도 수준이다.

초고속 충전을 반복하면 배터리 수명이 짧아질 수 있다는 우려에도 대응했다.

지리자동차는 AI를 활용해 미세한 전류 펄스를 가함으로써 반복적인 급속충전 과정에서 음극에 축적된 리튬이온을 다시 활성화하는 기술을 적용했다고 설명했다.
지리자동차는 이를 통해 배터리 수명을 20% 연장할 수 있다고 밝혔다.

새 배터리는 지리자동차그룹 산하 전기차 브랜드 지커의 ‘지커 001’과 링크앤코의 ‘링크앤코 10’에서 시험됐다.

◇CATL은 80%까지 3분44초

중국에서는 지리자동차만 충전 속도 경쟁에 뛰어든 것이 아니다.

비야디는 지난 3월 배터리 잔량을 10%에서 70%까지 5분, 10%에서 97%까지 9분 만에 충전할 수 있는 기술을 공개했다.

세계 최대 전기차 배터리 업체 CATL은 이보다 더 빠른 충전 속도를 제시했다.

CATL이 지난 4월 공개한 LFP 배터리는 잔량 10%에서 80%까지 충전하는 데 3분44초, 10%에서 98%까지는 6분27초가 걸린다.

중국 전기차·배터리 업체들의 경쟁이 주행거리와 가격에서 충전시간 단축으로 확대되면서 내연기관차의 주유시간과 전기차 충전시간의 격차도 빠르게 좁아지고 있다.

◇미국 승용 충전망은 250~600kW 수준

미국의 승용 전기차 충전 인프라는 아직 중국의 메가와트급 경쟁과 상당한 차이가 있다.

아르스테크니카에 따르면 최신형을 제외한 테슬라 슈퍼차저는 최대 250kW·400V 수준이다.

800V 충전 체계에서는 대형 전기차 급속충전망 운영업체 일렉트리파이 아메리카가 최대 350kW, 북미 전기차 급속충전망을 구축하기 위해 여러 완성차 업체가 공동 설립한 합작회사인 아이오나의 신형 충전기가 400kW를 지원한다. 차지포인트는 600kW 충전기를 판매하고 있다.

충전기가 높은 출력을 제공하더라도 자동차가 이를 모두 받아들일 수 있는 것은 아니다.

현대자동차 아이오닉5와 기아 EV6 등 800V 전기차의 최대 충전 출력은 약 240kW다.

포르쉐 타이칸은 최대 320kW를 지원한다. 최근 등장한 BMW iX3와 포르쉐 카이엔 등 독일 업체의 신형 800V 전기차는 최대 400kW급 직류(DC) 충전 성능을 갖추기 시작했다.

◇미국 메가와트 충전은 아직 대형차 중심

미국에도 메가와트급 충전 기술은 개발되고 있지만 현재 중심은 승용차가 아니라 버스와 대형 전기트럭 등 상용차다.

차지포인트의 릭 윌머 최고경영자(CEO)는 “600kW급 ‘익스프레스 솔로’ 충전기 두 대를 공통 DC 버스로 연결하면 한 개 충전 포트를 통해 최대 1.2MW를 공급할 수 있다”고 설명했다.

기존 북미충전표준(NACS)이나 결합충전시스템(CCS1) 커넥터로는 이런 출력을 처리하기 어렵지만 메가와트 충전 시스템(MCS) 커넥터를 이용하면 가능하다는 설명이다.

아르스테크니카는 “중국 전기차 업체들이 이미 승용차에서 수MW급 충전 기술을 경쟁적으로 내놓는 반면 미국에서는 메가와트 충전이 여전히 대형 상용 전기차 영역에 머물러 있다”고 지적했다.

전기차의 충전시간이 내연기관차의 주유시간에 가까워질수록 경쟁의 초점도 배터리 용량이나 주행거리뿐 아니라 차량이 받아들일 수 있는 충전 출력과 이를 뒷받침할 충전 인프라 구축 속도로 옮겨갈 가능성이 커지고 있다는 관측이다.


김현철 글로벌이코노믹 기자 rock@g-enews.com