빨라지는 전기차 보급
하지만 여전히 비싼 가격
반값 전기차 나올 수 있을까?
본격적인 전기차 시대가 도래하며 전 세계 자동차 업계의 경쟁도 점점 치열해지고 있다. 작년 전 세계에서 판매된 전기차는 1,000만 대에 육박하며 업계는 올해 1,500만 대가 판매될 것으로 예상하고 있다. 전 세계 자동차 판매량이 약 8,000만 대라는 점을 고려하면 전기차의 점유율이 얼마나 빠른 속도로 높아지는지 체감될 것이다.
전기차 시장이 형성되던 초창기에는 테슬라가 혁신의 아이콘으로 추앙받으며 한동안 독점하다시피 했지만 최근에는 기성 완성차 제조사, 신생 전기차 제조사들이 경쟁력을 갖춰 막상막하의 상황이 됐다. 이에 테슬라는 차량 가격을 급격히 인하하며 치킨게임을 시작했고 전기차 가격 안정화는 중요한 화두가 됐다. 일각에서는 시간이 지나면 전기차 가격이 내연기관 자동차 수준으로 떨어지는 이른바 ‘반값 전기차’가 나올 것이라는 전망도 나온다. 과연 현실성 있는 이야기일까?
글 이정현 기자
임시방편인 리튬 인산철 배터리
전고체 배터리도 가능성 있어
전기차 가격을 낮출 방법은 여러 가지가 있다. 우선 리튬 이온 배터리 대신 가격이 저렴한 리튬인산철 배터리를 사용하는 방법은 현재 포드를 비롯한 여러 완성차 제조사가 선택하고 있다. 배터리 팩 단가가 전기차 전체 원가의 40%를 차지하는 만큼 배터리 팩 가격을 줄이는 것이 효과가 클 수밖에 없다. 물론 리튬 이온 배터리보다 에너지 밀도가 떨어진다는 단점이 있지만 가격은 30% 저렴해 보급형 모델에 주로 탑재되는 추세다.
하지만 리튬 이온 배터리의 효율도 현재로서는 내연기관 자동차를 대체하기에 역부족인 수준이기에 리튬 인산철 배터리는 임시방편에 불과하다. 따라서 미래 전기차 시장의 게임 체인저로 불리는 전고체 배터리도 한 가지 방법이 될 수 있다. 전고체 배터리는 전해질이 액체인 리튬 이온 배터리와 달리 고체의 전해질이 들어간다. 에너지 밀도가 높은 만큼 낮은 용량으로도 필요한 효율을 충분히 낼 수 있어 배터리 단가를 낮춰줄 것으로 기대된다. 하지만 2030년은 돼야 본격적인 양산이 가능할 것으로 보인다.
단일 기어인 현행 전기차들
변속기도 해답 될 수 있어
또 한 가지 방법은 변속기 탑재다. 현재 판매되는 대부분의 전기차는 전기 모터가 감속기를 거쳐 구동륜으로 즉시 출력을 전달하는 단일 기어를 사용한다. 전기 모터는 내연기관과 달리 모든 회전대에서 최대토크를 낼 수 있는 데다가 내연기관 대비 최고 회전수가 높아 변속기 탑재가 필수로 요구되지는 않는다. 하지만 전기차에 변속기를 탑재한다면 극적인 효율 향상을 기대해 볼 수도 있다.
업계에 따르면 전기차에 변속기를 탑재할 경우 주행거리를 최대 30%가량 연장할 수 있으며 이에 따라 배터리 팩 용량을 축소할 수 있다. 본격적인 가격 인하가 가능해진다는 의미다. 또한 경량화에 따른 타이어 수명 연장, 안전성 개선 등의 이점도 기대할 수 있으며 모터 회전수를 필요한 최저 수준으로 유지하게 되기에 모터를 비롯한 파워트레인 냉각 장치 용량도 최소화할 수 있다.
7단 변속기 개발한 국내 업체
“전기 승용차에도 적용하겠다”
전기차용 변속기 개발은 아직 걸음마 단계지만 양산차에 적용된 사례가 있다. 비록 최고 속도를 높이기 위한 목적이긴 해도 포르쉐 타이칸, 아우디 E-트론 등 고성능 전기차에 2단 변속기가 탑재된다. 국내 벤처기업 ‘바이젠’은 지난 11년 동안 전기차용 변속기 개발에 몰두해 최근 전기 이륜차용 7단 변속기 개발에 성공한 바 있다.
바이젠은 올해 하반기부터 인도네시아에 5만 대 분량의 변속기를 수출할 예정이며, 전기 이륜차용 변속기 개발을 통해 얻은 노하우를 전기차에 응용하는 방법도 연구 중인 것으로 전해진다. 다방면에서 전기차 가격 인하를 위한 노력이 이뤄지고 있는 만큼 전기차 가격이 현실적인 수준으로 떨어지는 건 시간문제일 것으로 보인다.
