충전기술 발전으로 시간 단축
제조사별 다른 규격도 걸림돌
전기오토바이는 작아서 용이

휴대전화처럼 전기차 배터리도 탈부착하도록 만들어서 충전하는 대신 교환해서 쓰면 어떨까.

중국에서 일부 시행되는 것처럼 충전소에 들러서 완충된 배터리팩과 교체하면 유선 충전 방식에 비해서 시간을 절약할 수 있어 일각에선 ‘게임 체인저’가 될 것으로 본다. 전기 오토바이에선 이미 일부 사용 중이다.

하지만 전기차에 ‘교환식 배터리’를 적용하는 건 기술적으로나 시장 여건상 “한계가 많다”는 보고서가 나왔다.

이서현 한국자동차연구원 선임연구원은 25일 공개한 ‘배터리 교환식 전기차의 가능성과 필요성’ 보고서에서 교환식 배터리 적용 가능성을 분석했다. 현재 전기차 충전 방식은 유선 충전이 일반적이다. 통상 수십 분에서 1시간 이상 걸린다. 반면 배터리 교환에 소요되는 시간은 5분 정도다. 유선 충전에 비해 배터리 교환이 시간을 훨씬 절약해준다.

또한 교환식 배터리는 사회적으로 전력 부하 관리에도 용이하다. 교환소에서 사전에 배터리를 충전하므로 전기요금이 싼 편인 심야 시간 등을 활용해 전력을 적절히 배분할 수 있다.

소비자가 배터리를 사는 게 아니라 빌려서 쓰는 방식이기 때문에 초기 전기차 비용도 낮출 수 있다. 배터리의 성능도 교환 업체가 유지하므로 양호하게 관리 가능하다. 그러나 보고서는 교환식 배터리에 여러 한계가 존재한다고 지적했다.

유선 충전 기술의 발달이 교환식 배터리 필요성을 낮추는 첫 번째 이유다. 보고서는 현대차그룹 전기차 전용 플랫폼인 E-GMP 바탕의 전기차는 800V 충전기를 활용해 10%에서 18분 만에 80%까지 충전시킬 수 있다고 예를 든다.

유선 충전 역시 원격 제어 기능을 적용하고 있어 전력 부하 관리도 개선되고 있다. 원격으로 관리하게 될 경우 가정에서 주로 충전이 이뤄지는 밤 시간대에 나눠서 충전하는 식으로 사용량을 분산할 수 있다.

또한 보고서는 교환식 배터리를 쓰면 ‘구독 서비스’를 적용하게 되는데, 소비자의 수용성·표준화·안전성 문제가 단기간에 해결되기 어렵다고 지적했다.

게다가 규격이 다른 제조사 간에는 배터리 교환이 어렵다. 배터리를 표준화하기 전에는 회사별로 구비해야 하기 때문에 현실적인 걸림돌이 크다. 또 배터리 교환을 반복하는 과정에서 결합부의 손상이나 노후로 인한 안전 문제가 발생할 수도 있다.

현재까지 배터리 교환 서비스는 중국이 선두주자다. 월 기본요금은 399위안에서 1680위안까지다. 교환식 충전요금은 kWh(킬로와트시)당 10.18~16.80위안이다. 가정용 완속 충전기를 쓰면 kWh당 0.6위안이고, 공공 충전기 급속요금은 1.6~1.8위안이다. 따지고 보면 충전요금도 교환식이 비싼 편이다. 대신 교환식 배터리를 장착한 전기차는 초기 구매 비용이 더 저렴하다. 다만 전기 오토바이는 전 세계적으로 배터리 교환식이 보편화하고 있다고 보고서는 분석했다. 상대적으로 크기가 작기 때문에 교환이 용이하다.