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전기차는 반드시 플러그를 꼽아서 충전해야만 하는 것은 아니다. 스마트폰의 사례와 유사하게 플러그를 꼽아서 충전하는 것 외에도, 배터리 교환과 무선 충전 같은 다양한 기술들이 오랜 시간 연구되어 왔다. 이러한 기술들은 전기차 충전 사업자 입장에서 기존 충전기들을 대체할 수 있는 위협 요소다. 기존의 전기차 충전 방식을 위협할 수 있는 대표적인 기술인 배터리 교환과 무선 충전의 현 주소에 대해 알아보자.
1. 배터리 교환 방식
먼저 배터리 교환방식이다. 전기차에 배터리 교환방식을 시도한 최초의 사례는 벤처기업 Better Place로 추정한다. 2007년 설립된 실리콘밸리 스타트업이었던 Better Place는 배터리 교환방식을 통한 배터리 구독(Subscription) 사업 모델로 약 7억불의 투자를 유치했었다. 실질적 본사였던 이스라엘을 비롯, 여러 도시에 배터리 교환 스테이션을 설치하였으나, 배터리 교환 및 구독 사업모델이 시장에서 충분한 지지를 얻지 못하면서 결국 2012년 도산하였다. 위 사진과 같이 Better Place의 배터리 교환 스테이션은 최근 시도하는 베터리 교환 스테이션과 유사한 형태임을 알 수 있다.
과거 실패 사례에도 불구하고 미국의 일부 기업, 그리고 특히 중국 기업들은 배터리 교환방식을 계속해서 추진하고 있다. 중국에서는 정부의 정책적 지원 하에 다수의 기업들이 배터리 교환방식을 시도하고 있는데, 이는 테슬라를 따라잡고 세계 전기차 시장을 장악하기 위한 정책적 시도로 읽혀지고 있다. 중국의 CATL은 EVOGO라는 브랜드로 배터리 교환사업을 시작하였으며, 중국 전기차 업체들은 배터리 교환 방식을 적극 채용하고 있다. 미국에서는 ample이 배터리 교환방식을 시도하는 대표적인 업체다. 최근 배터리 교환 업체들은 자동화된 교환 시스템 을 채용하여 배터리 교환이 3~10분이면 이루어질 수 있음을 강점으로 내세우고 있다.
그럼에도 대부분의 완성차 업체들은 배터리 교환방식에 대해 회의적이다. 배터리 교환 방식을 채용하려면 자동차의 구조와 설계 자체가 바뀌어야 하는데, 차량별 차별화를 시도하는 자동차 업계에서는 받아들이기 힘든 부분이다. 또한 배터리 교체 스테이션 건설에는 충전기 설치 대비 추가적인 투자비가 필요해 경제성 측면에서도 불리하다. 350kW급의 급속 충전기가 설치되어 십여 분 내에 80%까지 충전이 가능해지고 있는 최근 동향을 감안하면 시간적 측면에서의 격차도 점점 줄어들고 있다. 사고나 화재 발생시 책임소재 등도 배터리 교환방식에서 발생할 수 있는 이슈이다.
뒤에서 살펴보겠지만, 충전은 가정에서 완속 충전으로 하는 것이 가장 저렴하다. 가정에서의 충전을 위해서라도 플러그 타입의 충전기 자체는 쉽게 없어지기 어려울 것으로 보이며, 이를 확장할 수 있는 급속 충전기 네트워크가 경제성과 업계의 지지를 받는 안으로 보인다.
다만, 차량 설계의 획일화가 가능하고 빠른 배터리 충전이 필요한 상업용 차량에 서는 일부 채용의 여지가 있을 수 있다. 상대적으로 교환이 용이한 전기 스쿠터 에서도 배터리 교환방식이 사용되고 있다.
2. 무선 충전 방식
다음으로는 무선 충전 방식이다. 스마트폰 무선 충전방식과 유사하게, 전기차를 무선으로 충전하는 기술은 오래전부터 다수의 회사에서 개발되어 왔다. 충전소에서 플러그를 꼽지 않고 무선으로 충전하는 방식도 있지만, 궁극적으로 추구하는 방향은 도로에 무선 충전기를 연속적으로 설치하여 차량이 이동하면서도 충전이 가능하게 만드는 방법이다.
현대차는 제네시스 GV60에 무선 충전 기능을 탑재하여 제네시스 전기차 전용충전소 일부 거점에 무선충전기를 시범 설치하였다. 바닥에 설치된 충전 패드 위에 차량을 주차함으로서 전기차 충전이 가능한 기술로 11kW 급의 완속 충전이 가능하다.
도로에 연속적으로 무선충전 설비를 깔아 이동중에 자동으로 충전이 되는 방법에 대해서도 시범 프로젝트가 진행되고 있다. ElectReon은 유럽지역에서 시범 프로젝트를 통해 도로에서 이동중에 충전이 되는 방식을 구현하였다. 그러나 아직 이 기술은 시범 설치단계이며, 소요되는 투자비를 고려할 때 모든 도로에 사용되기 보다는 일부 통행이 많은 도로 중심으로, 버스나 트럭 등의 상업용 차량 대상으로 사용되는 것이 합리적일 것으로 예상한다.
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