전기차 충전 경쟁 가속에 BYD '5분 충전'

[프라임경제] 전기차 산업의 가장 큰 과제로 꼽혀 온 충전시간 문제를 둘러싼 경쟁이 다시 한 번 가속되고 있다. BYD가 초고속 충전 기술을 앞세운 차세대 배터리 기술을 공개하면서다.

BYD는 최근 '2세대 블레이드 배터리'와 초고속 충전시스템인 'FLASH 충전 기술'을 발표했다. 전기차 충전 속도와 저온 환경에서의 성능 저하 문제를 동시에 개선하는 데 초점을 맞춘 기술이다.

6년간 연구개발 끝에 탄생한 2세대 블레이드 배터리는 세계 신기록을 경신했을 정도로 충전 속도에서 큰 변화를 예고한다. 배터리 잔량(SOC) 10%에서 70%까지 충전하는 데 약 5분이 걸리고, 9분이면 97% 수준까지 충전이 가능하다. 기존 급속충전 기술과 비교하면 충전시간을 크게 단축했다.

저온 환경에서의 성능도 개선됐다. 영하 30도 환경에서도 20%에서 97%까지 충전하는 데 걸리는 시간이 상온 대비 3분 정도 차이에 그친다. 겨울철 충전 속도가 크게 떨어지는 전기차의 고질적인 문제를 기술적으로 보완하려는 시도로 볼 수 있다.

전기차 시장이 빠르게 성장하고 있지만 소비자 불편의 상당 부분은 여전히 충전 과정에서 발생한다. 긴 충전시간과 충전 대기, 겨울철 충전 속도 저하는 전기차 확산을 가로막는 대표적인 요소로 지적돼 왔다.

BYD가 이번 기술 개발에서 집중한 부분도 바로 충전 속도 개선이다. BYD는 충전시간을 내연기관 차량의 주유시간에 가까운 수준으로 줄이는 것을 목표로 연구개발을 진행해 왔다.

배터리 기술 측면에서도 의미 있는 변화가 있다. 기존 배터리 개발에서는 충전 속도를 높이면 에너지 밀도가 낮아지는 문제가 있었지만, 이번 배터리는 1세대 대비 에너지 밀도를 약 5% 높이면서 충전 속도도 개선했다. 이 배터리를 탑재한 덴자(DENZA) Z9GT는 최대 1036㎞의 주행거리를 구현했다.

안전성 확보에도 초점이 맞춰졌다. 내부 발열을 최소화하고 방열 효율을 높이기 위해 리튬 이온 고속 통로(Lithium-Ion High-Speed Channel)와 전방위 지능형 열관리 시스템(Full-Spectrum Intelligent Thermal Management System)이 적용됐다. BYD는 해당 배터리가 중국 국가 기준보다 강화된 안전 테스트를 통과했다고 설명했다.

초고속 충전기술이 실제로 활용되기 위해서는 충전인프라가 함께 구축돼야 한다. BYD는 이를 위해 'FLASH 충전기'를 함께 공개했다.

FLASH 충전기는 단일 커넥터 기준 최대 1500㎾ 출력이 가능한 초고출력 충전시스템이다. 여기에 대용량 에너지 저장 장치(ESS)를 결합해 전력망 부담을 줄이는 방식으로 설계됐다. BYD는 중국 전역에 2만개 규모의 FLASH 충전소를 구축하는 계획을 발표했다. 이후 2026년 말까지 글로벌시장에도 해당 충전인프라를 확대한다는 구상이다.

충전기 설계 역시 사용자 편의성을 고려한 방식이 적용됐다. 충전 케이블을 쉽게 움직일 수 있도록 T자형 풀리(T-shaped pulley) 구조가 적용됐으며 커넥터를 다양한 방향에서 연결할 수 있도록 설계됐다.

여기에 제로 그래비티(Zero-Gravity) 설계를 적용해 사용자가 큰 힘을 들이지 않고도 커넥터를 차량 어느 방향에서든 연결할 수 있도록 했다. 케이블이 바닥에 닿지 않도록 설계해 위생성과 사용 편의성을 높였다는 설명이다.

최근 글로벌 전기차 시장에서는 배터리 기술 경쟁이 다시 격화되는 분위기다. 주행거리 경쟁에 이어 충전 속도 경쟁이 새로운 핵심 영역으로 떠오르고 있기 때문이다.

초고속 충전기술이 상용화 단계에 가까워질 경우 전기차 사용 경험은 크게 달라질 수 있다. 충전시간이 내연기관 차량의 주유시간과 유사한 수준으로 줄어들 경우 전기차 보급 확대에도 영향을 줄 가능성이 크다.

BYD의 이번 기술 발표 역시 전기차 산업의 경쟁 축이 배터리 성능에서 충전인프라와 에너지 관리 기술까지 확장되고 있음을 보여주는 사례로 평가된다.