2024.11.24 일요일
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"가격보다 안전한 배터리가 중요해질 수도"···'전기차 포비아'가 인식 바꿔놨다 [이코노믹데일리] 지난 1일 인천 서구 청라국제도시 지하주차장 전기차 화재 사고 이후 '전기차 포비아'가 광범위하게 퍼지고 있다. 민·관 모두 나서 안전 대책 마련에 분주한 가운데, 배터리 업계에서 가격보다 안전한 배터리에 대한 관심도가 더 높아질 수 있다는 전망이 나왔다. 인천광역시는 29일 '전기차 화재 예방 안전 종합대책'을 공개했다. 대책에는 전기차 급속충전기 충전율 90%로 제한하는 것과 지하 완속충전기의 지상 이전 지원책 등이 담겼다. 정부는 다음 달 중으로 배터리 안전 인증제도와 전기차 화재 대응책을 담은 종합 대책을 발표할 예정이다. 완성차·배터리업계에서도 여러 안전 대책을 내놓고 있다. 현대자동차·기아는 지난 15일 올해 말까지 '배터리 이상징후 알림 서비스'를 제공할 예정이라 밝혔다. 또 LG에너지솔루션은 지난 21일 자체적인 안전진단 서비스를 소개하며, 안전진단 소프트웨어 사업을 확대할 예정이라고 알렸다. 배터리 안전성에 대한 민·관의 관심이 모이는 상황에서, 배터리 업계가 추구하는 배터리 개발 방향이 가격에서 안전으로 옮겨갈 수 있다는 관측도 조심스럽게 나오고 있다. 그동안 관련 업계는 에너지 밀도가 높고 저렴한 배터리를 만들기 위해 노력해 왔다. 에너지 밀도는 배터리의 부피나 무게당 얼마나 많은 전기를 저장할 수 있느냐를 의미한다. 대표적으로 국내에서 많이 쓰이는 '하이니켈 배터리'의 경우 에너지를 저장하는 니켈 함량을 늘리면서, 동시에 안전성을 책임지는 코발트 함량을 낮춘 제품이다. 코발트는 배터리에서 가장 비싼 소재로 니켈보다 약 30% 비싸다. 덕분에 전기차 주행거리를 600㎞ 이상 뽑아내는 고성능 배터리를 상대적으로 저렴하게 공급할 수 있었다. 하지만 가격에서 안전으로 무게추가 넘어간다면 하이니켈보다 '하이코발트'가 각광받을 수 있을 걸로 보인다. 배터리 내부 소재에도 변화의 조짐이 나타나고 있다. 전기차는 통상 동급 내연기관 차량에 비해 300~500㎏가량 무거워 배터리 커버·케이스나 모듈과 모듈 사이를 분리하는 패드에 주로 가벼운 플라스틱을 사용한다. 그간 기술·가격 문제로 일반 플라스틱을 썼으나, 1000℃ 이상으로 오르는 배터리 화재 상황에서 안전에 취약하다는 지적이 계속해서 나왔었다. 이에 최근엔 1500℃ 이상에서 20분 이상 견딜 수 있는 '특수 난연 열가소성 연속섬유 복합 소재' 등 첨단 플라스틱을 배터리 내부 소재에 적용하는 기업이 늘고 있다. 배터리 업계에선 안전성의 중요도가 오르는 것도 중요하지만, 결국 균형점을 맞추는 게 핵심 과제가 될 것이라고 내다봤다. 업계 관계자는 "싼 배터리보다 안전한 배터리가 떠오르는 시대를 맞이할 수도 있다"며 "다만 안전성을 위해 배터리 가격이 상승하면 전기차 보급률이 저해될 수 있다는 점에서 가격과 안전성 사이에 균형점을 찾는 게 중요하다고 본다"고 말했다.2024-08-30 07:00:00
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잊혀졌던 '배터리 블랙박스' BMS··· 청라 전기차 화재로 고도화 '속도' ㎤ [이코노믹데일리] 지난 1일 발생한 인천 서구 청라국제도시 전기차 화재 사고 이후 일명 '배터리 블랙박스'라 불리는 ‘배터리관리시스템’(BMS·Battery Management System)'이 주목받고 있다. BMS는 배터리를 전체적으로 관리하고 보호하는 '두뇌'다. 배터리 내부 전압·온도 등을 파악해 배터리 상태를 파악하고 입·출력을 관리하는 장치로, 사전 징후를 파악해 화재를 차단할 수 있다. 지난 15일 현대차·기아는 완성차 업계에선 최초로 전기차의 BMS를 공개했다. 주행하거나 충전 중일 때 배터리를 상시 진단하는 건 물론 시동이 꺼지는 주차 중에도 주기적으로 배터리 셀의 이상 징후를 정밀 모니터링한다. 이상 징후가 있을 경우 곧장 원격지원센터로 이 같은 사실이 전송되면 고객에게 입고 점검 및 긴급출동을 안내하는 문자 메시지가 자동으로 발송된다. 지난 14일엔 정부가 BMS를 전기차 안전 기준 중 하나로 추가하는 방안과 BMS 정보를 공개할 경우 보조금을 지급하는 방안을 검토 중이라는 사실이 알려지기도 했다. 주행 거리에 집중해 오던 배터리 업체도 BMS에 집중하고 있다. 그 동안 배터리 업체들은 주력으로 삼고 있는 니켈·코발트·망간(NCM) 삼원계 배터리를 기반으로 신제품을 개발하면서 '니켈' 비율을 올리는 데 초점을 맞춰 왔다. 니켈은 NCM 배터리의 핵심 소재로 리튬이온을 담는 그릇 역할을 한다. 니켈이 많이 들어갈수록 배터리의 에너지 밀도가 올라가 주행거리와 출력을 모두 높일 수 있지만 화학적으로 불안정한 특성이 있어 용량을 무한정 늘릴 수 없어 화학적 반응이 느린 코발트와 망간을 섞어 쓰고 있다. 이에 따라 NCM 배터리는 비율에 따라 523 NCM(니켈 50%, 코발트 20%, 망간 30%), 622 NCM 등으로 분류하고 있다. NCM배터리의 안전성을 우려하는 목소리가 높아지게 된 건 안전성을 담당하는 코발트·망간 비중은 낮추고 니켈 비중은 대폭 올린 배터리가 나오면서다. 811 NCM(니켈 80%, 코발트 10%, 망간 10%) 배터리의 경우 화재 위험성이 523NCM , 622 NCM보다 높다. 화재 발생 시 내부 온도도 523 NCM(600℃)보다 훨씬 높은 1000~1200℃까지 상승한다. 최근엔 9반반(니켈 90%, 코발트 ½=5%, 망간 ½=5%) NCM까지 나왔다. 현재 배터리 3사는 BMS 고도화 작업에 적극 나서고 있다. LG에너지솔루션은 퀄컴과 함께 BMS 진단 솔루션을 개발하고 있다. SK온은 BMS의 성능을 좌우하는 ‘배터리관리칩(BMIC)’ 국산화에 성공했다. 삼성SDI는 자체 AI 등을 활용해 배터리 상태를 분석하는 차세대 BMS 제품을 개발했다. 김종훈 충남대 전기공학과 교수는 "BMS를 고도화하기 위해서는 우선 전압, 온도 센서 개수를 늘려 정확하게 측정하는 등 기본적인 요소부터 충족해 나가야 한다"며 "동시에 BMS 소프트웨어 전문 인력도 양성해 BMS를 단계적으로 고도화하는 게 중요하다"고 말했다. 우리나라보다 전기차 시장 빠르게 성장하는 미국에서도 BMS 중요성을 강조하고 있다. 시장조사기관 SNE리서치가 지난 8일 발표한 '올 상반기 전 세계 전기차 등록' 현황을 보면 전년 동기 대비 20.8% 성장한 총 716만대의 전기차가 등록됐다. 지역별로 보면 중국이 432만대(60.4%)로 가장 많았고 유럽 150만대(20.9%), 북미 85만대(11.9%)가 뒤를 이었다. 중국 외 아시아는 36만대(5.0%)였다. 미국 도로안전교통국은 지난해 5월 청라 화재 사고를 유발한 벤츠 EQE 차종에 대해 BMS 결함으로 리콜을 명령했다. 영국 데이터분석 업체 글로벌데이터의 올리버 페체닉 자동차 애널리스트도 지난 4월 미국 포브스와 인터뷰에서 "배터리 성능의 수준은 BMS 성능과 비례한다"며 "좋은 BMS는 배터리 내부 온도에 따라 충전·방전 속도를 모니터링하고 완충에 도달하면 모든 셀을 분리해 과충전을 막는 등 배터리를 안전하게 작동시킨다"며 BMS 성능 개발의 중요성을 강조했다.2024-08-16 18:28:46
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