전기차 유선충전 방식의 단점을 보완하는 기술로 '배터리 교환식' 전기차가 거론되고 있으나 기술·시장 여건을 고려하면 다양한 한계가 있는 것으로 나타났다.

이서현 한국자동차연구원 선임연구원은 25일 '배터리 교환식 전기차의 가능성과 필요성' 보고서에서 "배터리 교환식 전기차는 충전 시간, 전력부하 관리, 배터리 회수 등 문제를 보완할 수 있다고 평가되나 소비자 수용성·표준화·안전성 등 단기 해결이 어려운 문제를 안고 있다"며 "유선 충전의 단점을 보완하는 기술로 가능성은 있으나 시장 여건 등을 고려할 때 그 필요성은 제한적일 수 있다"고 말했다.

이 선임연구원은 충전시간 등 유선 충전의 단점을 보완하는 대안으로 교환소에서 배터리 모듈이나 팩을 교환하는 방식이 검토되고 있으나, 최근 현대자동차그룹, 미국 루시드 등이 800V 아키텍처 적용으로 유선 급속충전 속도를 크게 개선하고 있어 격차가 줄어드는 추세라고 소개했다. 아이오닉 5·6 등 현대차그룹 E-GMP 기반 전기차는 약 18분 만에 전기차 배터리 잔량을 10%에서 80%까지 충전 가능하다.

유선 충전은 수요가 몰리면 충전 장소의 전력부하가 높아지는 단점이 있는 반면 교환식은 교환소에서 사전에 배터리를 충전하므로 전력부하 관리가 용이한 장점이 있지만, 유선 충전 역시 원격제어 기능을 적용하면 충전을 탄력적으로 조절할 수 있어 전력부하 관리 능력 개선이 가능하다고 설명했다.

중국 등의 일부 전기차 업체에서 제공하는 배터리 교환·구독 서비스는 소비자 수용성이 높지 않은 점, 규격 표준화가 이뤄지지 않아 다른 제조사의 전기차 간 교환소 교차 이용이 어려운 점, 교환을 반복하는 과정에서 결합부가 손상·노후해 안전 우려가 있는 점 등도 한계로 지적됐다.

보고서는 화물차 등 대형 전기 상용차의 경우 상대적으로 배터리 교환식 도입 가능성이 높아 보인다면서도 주요국이 화물차 운전자 등에 대해 15∼45분가량의 의무 휴식시간을 법으로 규정하고 있어 유선 충전과 배터리 교환 방식 간 운전자 편익에는 큰 차이가 없을 수 있다고 분석했다.

실제로 미국과 유럽에서 개발 중인 대형 전기 상용차 급속충전 규격은 의무 휴식시간 내 70% 이상 충전이 목표여서 이들 규격이 출시되면 두 방식 간 차이는 크지 않을 것으로 보고서는 전망했다.

다만 전기 이륜차는 전 세계적으로 배터리 교환식이 보편화하고 있어 국내 기업도 이런 방식의 이륜차와 교환소 보급, 서비스 운영 등에서 새로운 사업 기회를 창출할 수 있다고 분석했다.

이 선임연구원은 "배터리 교환식 전기차를 보급하기 위해서는 여러 난제를 해결해야하며 주요국의 현행 법·제도상 배터리 교환식 대형상용차의 도입 필요성이 제한적일 수 있다"고 말했다.