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美 獨, GM 폭스바겐 포드 BMW 포르쉐 등 채택 표명
15분 완전 충전·하나의 플러그로 보통 급속충전 가능
日, 닛산과 미쓰비시 등 일본 업계 차데모 방식 채택
1400곳 충전소 설치… 상용화로 시장 선점서 ‘유리’
전기차 충전방식을 두고 미-독과 일본이 치열하게 표준경쟁 중이다.
1400곳에 충전소를 설치할 정도로 상용화를 선점한 일본에 미독 연합군이 기술적으로 진일보한 충전방식을 개발해 도전하는 형국이다.
미-독은 복합충전시스템, 이른바 콤보방식이 2012년 5월 美 LA에서 개최된 EV심포지엄에서 공개됐다. GM, 폭스바겐, 포드, 크라이슬러, 다임러, BMW, 아우디, 포르쉐가 채택의사를 표명했다. 콤보방식은 최소 15분 안에 완전 충전되는 비상급속충전이 가능하며 저렴한 야간 전력을 이용해 보통충전과 급속충전이 하나의 플러그로 가능하다.
도요타 등 일본 자동차업계가 채택하고 있는 방식은 차데모 방식으로 30분이 지나야 80% 수준의 충전이 가능하며 보통 충전과 급속 충전 플러그가 분리돼 있다.
상용화를 통한 선점에서는 일본이 앞서가는 분위기다. 일본 방식은 2012년내 상용화에 들어갔고 2013년부터 충전이 가능한 전기차를 발매할 계획이다. 닛산과 미쓰비시가 차데모 방식을 채택했다.
한편 2013년 8월 기술표준원은 한전AMI와 유럽식 콤보와 통신 간섭이유로 표준채택 수용불가 입장을 피력했다.
산업부 기술표준원은 독일ISO와 충전기 국제표준인 콤보(TYPE1)이 한전의 AMI용 전력선통신(PLC) 간 상호공존 테스트 결과 통신 간섭이 발생했다고 발표했다. 따라서 정부나 민간사업자가 설치하는 급속충전기에도 콤보 적용 불가 방침 피력했다. 이러한 입장은 2014년 4월까지 고수되다가 한국전력 전력연구원이 한국형 PLC 이외 저속 PLC를 포함해 지그비·와이파이 등 다양한 통신방식을 채택한 ‘유·무선 혼·복합형 AMI 시스템 개발 사업’을 추진한다고 밝혀 한발 물러섰다. 그리고 4월 10일 환경공단이 한전PLC와 직류콤보 방식이 서로 간섭하지 않는다고 결론냈다.
2013년 급속충전기 국내표준은 차데모와 AC3상이 채택됐는데 DC콤보타입1도 표준에 추가될 예정이다.
이미 GM, BMW는 국내에 전기차 충전 인프라를 직접 구축하고 있다. GM은 피앤이솔루션, 시그넷시스템, 한화테크엠과 스파트EV 전용 급속충전기 개발을 완료했다. BMW도 국내 충전기와 충전인프라 운영업체와 함께 대형할인점 등 공공시설이나 상업시설에 보급하고 있다.
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▶충전기 업체들
전기차 시장 숨어있는 1인치…전기차 충전기술
코디에스는 2011년 국토해양부에게서 전기차용 충전기와 BMS(전지관리시스템) 녹색기술인증을 받았다. 코디에스의 충전기술은 제주 스마트그리드 실증단지와 경남 스마트그리드 연계 EV모니터링 기술개발에 활용된다. 2011년에 30분 내에 충전가능한 급속충전기를 선뵀다.
한국전기연구원도 코디에스와 함께 전기차 급속 충전기를 개발했다. 충전시간이 통상보다 두배로 줄어들었다. 급속충전기 실험 결과 중형급 20kWh 전지의 경우 17분, 16kWh는 14분이 걸렸다.
시그넷시스템은 2011년 일본 차데모(CHAdeMO)협회로부터 급속 충전기 제품 성능과 규격이 기술표준을 만족한다는 차데모 인증서를 획득했다.
전북 군산에 이어 2011년 영광에 전기차 충전기 생산공장을 세웠다. 영광에 생산 공장이 완공 이후 시그넷시스템은 연간 급속 충전기 모듈 8000대(급속충전기 1400대)와 완속충전기 1500대 생산 가능하다. 무안과도 전기차 충전기 생산 공장 투자협약을 체결했다.
2012년에는 마루베니상사와 독점 컨소시엄 계약을 체결하고 북미시장에 진출했다. 마루베니는 시그넷시스템의 충전기 유통과 마케팅 사업 전반을 담당한다. 또 충전기가 美UL 인증을 획득했다.
2013년에는 멀티방식의 전기차 충전기를 개발해 수출한다. 멀티방식 충전기는 세계 각국의 서로 다른 방식의 규격을 수용한 것으로 ABBDP 이어 두 번째로 개발했다. 일본 차데모 인증과 미국 국제자동차공학회의 콤바인드 충전시스템(CCS)를 동시에 만족한다.
피앤이솔류션도 2012년 일본 차데모 인증을 획득해 일본 대형 유통업체와 OEM 공급했다.
2013년에는 코레일네트웍스에 전기차 충전기 31기를 공급계약을 맺었다. 피앤이솔루션의 완촉충전기는 여러대의 충전기를 하나의 네트워크 장치와 모뎀으로 서버연동이 가능해 통합운영이 가능하다. 충전시간은 5∼6시간 소요된다. 또 일본 현지파트너와 계약해 대기업에 50kWh급 충전기 16대를 수출했다.
LS산전의 전기자동차 완속 교류충전기가 2011년 한국화학융합 시험연구소 전기용품안전인증을 받았다. 국내 전기차 충전기 가운데 인증을 획득한 것은 LS산전이 처음이다.
경신은 2010년말 고전압 와이어링과 함께 주유구에 해당하는 커넥터와 차에 커넥터를 꽂는 인넷, 평소 충전기 스탠드에 꽂아두는 아웃넷 등을 개발했다. 커넥터는 가정용 전기를 그대로 사용하는 제품으로 충전시간은 6시간이다.
유라코퍼레이션은 완속 커넥터와 함께 충전이 25∼30분 정도 걸리는 대형 급속 커넥터를 개발했다. 급속커넥터는 300V 전압을 150A로 흐르도록해 한시간에 30kW 전지를 충전한다.
이 시기 주목받았던 전기차충전방식이 이스라엘의 배터플레이스다.
배터플레이스는 기계로 전투기의 미사일을 교체하듯 전기차에서 전지를 통째로 교체한다. 2011년 처음 국내에 소개됐는데 충전소에서 임대형태로 전지를 제공하고 휴대전화 요금 청구와 비슷한 사용요금을 정산하는 모델이었다. 사용자들은 고가의 배터리를 저렴하게 쓸 수 있고 자동차 전지를 충전하느라 기다릴 필요도 없었다. 배터플레이스는 이같은 모델로 7억달러 이상의 투자자금을 모았으며 이스라엘, 덴마크 등에서 전기자동차 충전사업 펼칠 예정이었다. 르노삼성자동차가 내놓은 퀵드롭 방식의 전기차전지 교환 방식도 이와 유사하다.
한편 오디에이테크놀로지는 2012년 고성능 전기차용 충방전 시험장비 국산화에 성공한다. 그간 국내 전기차용전지 충방전과 과방전 테스트 장비 시장은 이분화됐었다. 정밀하고 다양한 테스트를 요구하는 프리미엄급은 아빈이라는 외국회사 제품이, 단순 충방전 시험은 외산에 비해 가격이 낮은 국산 장비가 주로 이용됐다. 오디에이테크놀로지는 아빈 제품을 대체한 것으로 전기자동차용전지의 신뢰성과 내구성, 수명을 시험하는데 사용된다. 과방전 시험장비는 -5.00V에서 마이너스 30V까지 다양한 전압이 시험된다.
SK네트웍스는 2012년 한국전기연구원과 함께 사천, 밀양, 김해 등 경남 3곳의 SK직영주유소에 전기차용 충전설비를 구축해 시험 운영했다.
르노삼성과 포스코ICT는 2012년 5월 전기차 렌탈사업과충전 인프라 구축을 위한 양해각서를 체결했다. 르노삼성은 전기차를 공급하고 포스코ICT는 전기차 충전인프라르 구축운영, 통합관제 시스템을 담당한다.
포스코ICT는 이미 전기차 인프라 구축 기술을 보유한 피엠그로우, 중앙제어, AD모터스, 메가베스와 제주지역 업체인 다음커뮤니케이션, 대경엔지니어링, 제주렌터카 등과 컨소시엄을 구성해 전기차 충전인프라 개발과 상용화를 추진했다.
만도가 2013년 전기차 완속충전기 시장에 진출했다. 일본 다이아몬드 일렉트릭과 기술 도입 계을 맺고 PHEV와 전기차 충전기 개발계획을 3월에 발표했다. 만도는 완속 충전기와 고전압 ECU 생산기술 확보를 기대하고 있다. 만도는 국산 전기차인 블루온과 기아 레이용 완속 충전기 일부를 시범생산한바 있다.
한화테크엠은 2013년 여러대의 전기차 충전이 가능한 충전기 ‘유니버셜’을 개발했다. 최대 네 대의 전기차를 동시 충전 가능하다. 완속, 중속, 급속 충전 등 충전방식 선택이 가능하다. 미국과 유럽의 콤보, 일본의 차데모, 르노의 교류3상 방식도 모두 수용 가능하도록 설계됐다. 전력제어분배기술도 세계 최초로 동시 충전과 별도의 설비추가 없이 용량 확장이 가능한 듀얼방식을 채택했다.
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