전기차는 일상 속에서 자주 보이는 존재가 되고 있지만, 그와 동시에 전기차 화재와 같은 문제로 인한 불안도 커지고 있습니다. 특히 배터리 화재는 전기차에 대한 대중의 신뢰를 흔드는 중요한 요인으로 작용하는데요, 이번 글에서는 전기차 배터리 제조사와 기술적 특징을 분석하고, 전기차에 대한 인식 변화도 함께 알아보겠습니다.
1. 전기차 배터리와 열폭주 개요
전기차의 핵심 부품인 배터리는 주로 리튬 이온 배터리를 사용하며, 높은 에너지 밀도와 장시간 사용이 가능하다는 장점이 있습니다. 그러나 이 배터리는 충격, 과충전, 단락 등으로 인해 내부 온도가 급격히 상승하는 "열폭주(Thermal Propagaiton)" 현상이 발생할 수 있습니다. 열폭주는 배터리 셀 내의 화학반응이 통제 불가능해져 급격한 온도 상승과 폭발, 화재로 이어질 수 있는 매우 위험한 상황입니다.
1.1. NCM과 LFP 배터리
전기차 배터리는 주로 NCM(니켈, 코발트, 망간)과 LFP(리튬 인산 철) 배터리로 나눌 수 있습니다. 흔히 얘기하는 CATL은 주로 LFP 배터리이며, LG와 SK는 NCM 배터리가 주력 모델입니다.
- NCM 배터리: NCM 배터리는 높은 에너지 밀도를 자랑합니다. 특히 NCM811 배터리는 N, 즉 니켈 비중이 8로 다른 C인 코발트, M인 망간보다 그 비율이 높아 더 높은 에너지 밀도를 제공하지만, 그만큼 열폭주에 취약할 수 있습니다. 니켈 함량이 높은 NCM811 배터리는 충격이나 과충전 시 열폭주 위험이 상대적으로 높아질 수 있기 때문에, 안전 관련 기술이 중요하다고 볼 수 있습니다..
- LFP 배터리: LFP 배터리는 에너지 밀도가 낮지만 안정성이 뛰어나 열폭주에 대한 저항력이 높습니다. 이로 인해 LFP 배터리는 주로 안전이 중요한 차량에 사용되며, 상대적으로 화재 위험이 낮다고 평가받습니다.
배터리를 담는 케이스인 파우치와 각형 그리고 원통형에 따른 분류도 있지만, 오늘 내용에선 생략하고 따로 다뤄보겠습니다.
2. 주요 배터리 제조사와 카메이커별 특징
전기차 배터리 시장은 CATL, LG에너지솔루션, 삼성 SDI, 파나소닉 등 주요 제조사들이 주도하고 있으며, 각 제조사별 모델명과 배터리 제조사는 아래 그림과 같습니다.
이번에 이슈가 되었던 청라 전기차화재 관련 벤츠의 배터리 모델은 CATL로 알고 있었지만, 파라리스사의 배터리로 알려져 문제가 불거졌습니다. 일반적인 LFP를 사용하는 CATL로 알고 있었다는 소비자들의 반응이 많았던 것입니다.
3. 전기차 캐즘과 포비아
3.1. 전기차 캐즘(Chasm)
"캐즘(Chasm)"은 신기술이 대중화되는 과정에서 초기 수용층(이노베이터와 얼리어답터)과 주류 수용층 사이에 발생하는 큰 간극을 의미합니다. 전기차의 경우, 초기 수용층은 혁신적이고 친환경적인 기술에 긍정적인 반응을 보였지만, 주류 수용층으로 확산되는 과정에서 비용, 인프라 부족, 안전 문제(특히 배터리 화재)와 같은 문제들이 부각되며 캐즘이 발생하고 있습니다. 이 캐즘을 극복하기 위해서는 대중의 신뢰를 회복하고 전기차의 안전성을 보장하는 것이 중요합니다. 배터리 제조사와 자동차 제조사는 이를 위해 지속적으로 기술을 개선하고, 더욱 안전한 배터리 시스템을 개발해야 합니다.
3.2. 전기차 포비아(Phobia)
전기차 포비아는 전기차에 대한 불안과 두려움으로 인해 전기차 구매를 주저하거나 거부하는 현상을 말합니다. 이 포비아는 주로 배터리 화재와 같은 안전 문제, 충전 인프라의 부족, 높은 초기 비용 등이 원인입니다. 전기차 포비아를 해소하기 위해서는 기술적 문제를 해결하는 것뿐만 아니라, 대중에게 정확한 정보를 제공하고, 신뢰할 수 있는 안전 시스템을 구축하는 것이 필요합니다.
4. 전기차 화재와 국제 규제 동향
열폭주로 인한 전기차 화재를 방지하기 위해 각국 정부는 관련 규제를 강화하고 있습니다. 미국은 2024년부터 전기차 배터리 화재를 예방하기 위해 국제 화재 규약(International Fire Code, IFC) 개정안을 시행할 예정입니다. 이 개정안에는 리튬 이온 배터리의 보관 및 취급에 대한 새로운 규정이 포함되어 있으며, 특히 화재 발생 시 5분 이상의 지연 시간을 확보할 수 있는 조치를 취하도록 명시하고 있습니다.
https://www.autovision-news.com/industry/ev-batteries-thermal-runaway-events/
Emerging Standards & Provisions Address EV Batteries & Thermal Runaway Events - AutoVision News
Emerging standards and best practices can serve as a framework for the safe storage and handling of EV batteries throughout their lifecycle.
www.autovision-news.com
이로 인해, 배터리 제조사와 완성차 제조사는 더욱 안전한 배터리 시스템을 개발해야 할 필요성이 커지고 있습니다.
5. 결론
전기차의 안전성은 배터리 기술에 크게 좌우되며, 이에 따라 대중의 신뢰가 형성됩니다. 전기차 캐즘과 전기차 포비아를 극복하기 위해서는 배터리의 안전성을 개선하고, 화재와 같은 사고를 방지하는 기술 개발이 필요합니다. 또한, 정확한 정보 전달을 통해 대중의 인식을 개선하고, 전기차의 안전성을 널리 알리는 것이 중요합니다. 이를 통해 전기차가 보다 널리 수용될 수 있는 기반을 마련할 수 있을 것입니다.