이미지 확대보기교체형 배터리는 전기차 시장 안착 방안으로 초창기부터 검토돼 온 방향성 중 하나다. 이 방식은 전기차 구매비용을 획기적으로 줄일 수 있고, 충전에 대한 부담도 줄이고, 최근 높아진 화재에 대한 불안감도 감소시킬 수 있다는 점에서 긍정적인 면이 주목받고 있다.
21일 전기차 관련업계에 따르면 전기차 전환을 위한 다양한 가능성을 검토하고 있는 해당 분야에서 배터리 교체형 구독서비스에 대한 연구가 한창이다.
충전식 전기차의 경우 운전자의 충전 부담과 고가의 구매비용 등 때문에 구매를 망설이는 걸림돌로 작용한다. 하지만 교체형 배터리가 적용되면 이 두 가지 문제점을 해결할 수 있다.
구독형 서비스를 통해 배터리를 렌탈해 사용하게 되면 차량 구매 시 발생하는 전기차 배터리 비용을 줄일 수 있고, 배터리 교체 스테이션을 통해 내연기관의 주유 시간과 비슷하게 완충된 배터리를 자동차에 장착할 수 있다.
나아가 최근 발생한 전기차 화재 사고로부터 자유로워질 수 있다는 것도 큰 장점으로 작용된다. 이런 기존 전기차의 단점을 보완할 수 있다는 점은 전기차 저변확대와 전기차 전환에 큰 도움이 될 것으로 전망된다.
2018년 중국의 전기차 업체 니오는 배터리 교체형 전기차를 중심으로 인프라를 구축해왔다. 올해 4월기준으로 2400여개 이상의 스테이션을 구축한 것으로 알려졌다. 유럽에도 40여곳의 스테이션을 확보한 것으로 알려졌다. 니오 이외에도 상하이자동차 역시 배터리 교체형 전기차 시장에 진출해 경쟁을 벌이고 있다.
다만 이 방식은 현재 전기 콘센트만 있어도 충전이 가능한 것과 달리 별도의 스테이션이 필요하다는 점에서 교체형 배터리 전기차로 전환이 쉽지만은 않다. 교체형 배터리 전기차는 스테이션에 도착해 차량 하부의 배터리를 탈착해 완충된 배터리로 교체하면 된다.
이 설비를 갖추고 완충된 배터리를 다량 보유하기 위한 공간이 필요하다. 현재 충전기보다 큰 공간이 필요해 스테이션을 설치할 수 있는 부지확보가 필요하다.
이 과정에서 안전문제가 대두되면 배터리 교체 스테이션에 대한 조성을 반대하는 여론도 만만치 않을 것으로 예상된다. 당장 수소충전소 확보에도 난항을 겪고 있는 것과 같은 상황이 발생할 수 있다는 것이다.
또 차량 내구성에 대한 우려도 나온다. 기존 전기차는 내장형 배터리를 차에 고정하는 것과 달리 교체형의 경우 분리가 원활하게 하기위한 새로운 방식이 필요하기 때문이다.
실제 중국에서 활용되고 있는 교체형 배터리 전기차의 경우 일부에서 배터리가 운행 중 분리되는 사고가 심심치 않게 발생하고 있는 것으로 알려졌다. 이를 보완하기 위한 완성차 업계의 별도 노력도 필요하다.
또 교체형 배터리를 위해서는 일정 규격의 통일된 모양이 필요하다. 현재는 차량 모양에 따라 다른 형태의 배터리가 사용되지만, 교체형 배터리 전기차를 확산시키고 시장에 안착시키기 위해서는 배터리 규격을 정해야 한다.
스테이션에 다양한 형태의 배터리를 확보하기보다 일괄된 모양의 교체형 배터리를 확보하고 차량에 상관없이 교체할 수 있게 만들어야 효율성이 높아지기 때문이다. 이 작업이 이뤄지지 않으면 내 차에 맞는 배터리를 보유하고 있는 스테이션을 찾아 헤매는 일이 발생할 수 있기 때문이다.
그럼에도 교체형 배터리 전기차에 대한 검토는 전기차 저변확대에 큰 걸림돌 중 하나인 구매비용의 절감과 충전 부담을 해소하고 안전에도 유리하다는 장점 때문에 일부에서 검토되고 있는 모습이다.
교체형 배터리는 이륜차를 중심으로 국내에서 활용되고 있다.
이미지 확대보기LG에너지솔루션은 사내 벤처 기업 쿠루(KooRoo)를 통해 배터리 공유 스테이션을 통해 전기 이륜차용 배터리 교체 서비스 사업을 운영하고 있다. 서울 시내 스테이션은 200여 곳 수준이다.
실제 이 서비스를 활용하고 있는 소비자들의 만족도는 스테이션이 확보된 상태에서 상당히 높은 것으로 알려져 있다.
현대자동차그룹도 교체형 배터리 실증을 추진하는 단계로 알려졌다. 충전스테이션에서 배터리를 5분 내 교환하는 서비스를 위해 배터리가 탈부착 되는 전기차 제작 프로젝트 실증은 지난 2월 국토교통부 모빌리티혁신위원회로부터 규제샌드박스 실증 특례를 부여받았다.
현대차는 배터리 탈부착 차량을 안전하게 제작하는 실증부터 진행한다. 올 하반기에는 현대차그룹에서 분사 독립한 '피트인'과 협업해, 충전 스테이션을 이용한 교환식 충전 서비스 실증을 추진한다. 피트인은 2026년까지 10분 내 배터리 교체가 가능한 기술을 개발하고 있다.
다만 국내에서 2013년 제주도에서 교체형 배터리 전기차 사업을 운영하다 실패한 전적도 있는 만큼 보다 체계적인 실증과 정부의 지원이 필요하다는 목소리가 나온다.
이 같은 한계 때문에 배터리 교체형 전기차를 도입하더라도 택시, 버스, 대형 화물차 등 영업용으로 우선 적용될 가능성도 제기된다.
'피트인' 역시 택시 장거리 운행으로 택시 회사가 많은 경기도 안양에 1호 스테이션을 내고 영업용 전기차를 타깃으로 운영 중이다. 피트인은 향후 배터리 교체형 구독 서비스를 운영하며 비즈니스 모델을 고도화해 나갈 계획이다.
김태우 글로벌이코노믹 기자 ghost427@g-enews.com
