전기차 800V 전압 시스템

앞으로 전기차 전압 시스템 변경과 초고속 충전설비의 보급을 통한 '배터리 충전 시스템' 전쟁이 본격화될 예정입니다.
800V 시스템의 도입은 충전 시간의 단축과 차제의 출력과 주행거리를 늘리는 기술로 이어질 수 있습니다.

 

테슬라 모델3

테슬라를 포함한 현재 판매 중인 대부분의 전기차 배터리 전압은 400V 미만입니다.
포르쉐가 타이칸을 출시하면서 800V로 전압 규격을 올렸고 올해 출시 예정인 현대차의 아이오닉5 역시 800V를 채택한 것으로 알려졌습니다.

 

포르쉐 타이칸

현대 아이오닉5

 

800v 시스템

전압을 높일수록 안전성에 대한 대책이 필요하지만, 충전전력을 높이는데 수월한 장점이 있습니다.
400V 충전 시스템으로 받을 수 있는 최대 충전 전력은 약 150kW 수준입니다. 하지만 전기차에 800V 충전 시스템을 탑재하면 270kW 이상의 전력으로 충전할 수 있습니다. 앞으로 400V 충전 시스템은 충전전력을 최대 200~250kW 수준으로 반면 800V 충전 시스템은 400~500kW 수준으로 높일 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

충전 전력을 높이는 것은 충전시간을 단축한다는 것을 의미합니다. 내연기관 차의 평균 주유시간이 5분 내외인 점을 고려했을 때 급속 충전기로 1시간 이상, 완속 기준 10시간이 넘게 걸리는 현 충전 시스템은 전기차 활성화의 걸림돌이 됩니다. 향후 전기차에 800V 충전 시스템을 탑재하면 초고속 충전설비를 통해 5분 충전으로 약 100Km를 주행할 수 있습니다.

또한 전기차의 무게를 줄일 수 있습니다. 동일한 출력을 사용한다는 가정하에 전압을 높이면 전류량을 줄일 수가 있고, 전류가 낮아지면 배선의 굵기와 무게를 줄일 수 있어 차체 경량화와 설계 공간 확보에 도움이 됩니다. 차량 무게 경량화는 주행거리 증가뿐만 아니라 차량의 주행 성능도 개선됩니다.

800V 시스템은 단점도 있습니다. 빠르게 충전하는 과정에서 배터리의 발열과 내구성에 대한 우려가 적지 않습니다.

앞으로 출시될 전기차(400V, 800V 시스템)는 완속 충전, 400V 급속, 800V 급속 충전이 가능한 시스템으로 만드는 것이 필요합니다. 신규 인프라와 기존 인프라의 호환성을 모두 고려하여 개발되어야 합니다.

 

초고속 충전설비

얼마 전부터 초고속 충전설비가 등장하기 시작했습니다. 
현대자동차가 선보인 ‘하이차저(Hi-Charger)’ 350kW급 고출력·고효율 충전기술을 탑재한 충전설비 입니다. 
800V 대용량 배터리가 탑재된 전기차를 20분 이내에 약 80%까지 충전할 수 있습니다.

 

현대차 '하이차저'

유럽에서는 ‘아이오니티(IONITY)’가 350kW급 초고속 충전기 보급을 시작했습니다. 아이오니티는 유럽 24개국을 관통하는 주요 고속도로 내에 총 400개의 초고속 충전소 구축을 진행할 계획입니다.

 

아이오니티(IONITY) 충전기

미국에서는 '테슬라 저격수'로 기대를 받는 루시드(Lucid)모터스의 경우 900V 시스템으로 차량을 개발해 20분 충전으로 480Km 주행이 가능하다고 홍보하고 있습니다.

루시드 에어