도로에서 더 많은 EV를 확보하는 것이 충전에 관한 이유

Aug 13, 2023

배터리 화학부터 전원 공급 장치까지 충전 속도를 높이는 데 필요한 사항은 다음과 같습니다.

이 기사는 MIT Technology Review의 주간 기후 뉴스레터인 The Spark에서 발췌한 것입니다. 매주 수요일 받은편지함으로 받아보려면 여기에서 가입하세요.

처음으로 전기차를 타고 여행을 떠났을 때 충전에 크게 신경 쓰지 않았습니다. 서두르지 않고 멈춰서 있던 고속충전기 근처에 인앤아웃 버거가 있었습니다. 감자튀김을 다 먹을 때쯤에는 차가 거의 출발할 준비가 되어 있었습니다.

하지만 사람이 먹을 수 있는 패스트푸드의 양은 정해져 있습니다. 여행이 훨씬 길어서 한 번 이상 멈춰야 했다면 피트 스톱이 그렇게 편리하게 느껴지지 않았을 것입니다. 특히 주유소에서 내연기관 차량을 단 몇 분 만에 다시 도로에 운행할 수 있는 경우에는 더욱 그렇습니다.

하지만 조만간 고속 충전이 더욱 빨라질 수도 있습니다. 지난 주, 세계 최대의 EV 배터리 제조업체는 경쟁사보다 거의 두 배 빠르게 충전할 수 있는 새로운 배터리 셀을 만들 계획을 발표했습니다. 제가 최근 이야기에서 쓴 것처럼 그것은 큰 일이 될 수 있습니다.하지만 충전에는 배터리 이상의 것이 있으므로 빠른 충전에 대해 살펴보겠습니다. 빠른 충전이 왜 그렇게 중요하며, 속도를 높이려면 무엇이 필요합니까?

전기차 보급에 충전 속도는 “매우 중요”에너지 연구 회사인 BNEF의 애널리스트 Jiayan Shi는 특히 EV가 휘발유 자동차에 비해 시장에서 입지를 다지기 시작하면서 이렇게 말했습니다.

그러나 중요한 역할에도 불구하고 충전이 잘 진행되지 않습니다.안정적인 충전 인프라 부족은 EV 도입의 주요 장애물 중 하나입니다., 국제에너지기구(International Energy Agency)에 따르면.

미국과 유럽과 같은 주요 EV 시장을 포함하여 세계 여러 지역에서는 기존 충전소가 여전히 너무 드물습니다. 특히 30분 안에 차량 주행거리의 80%를 충전할 수 있는 급속충전기의 상태는 더욱 열악하다.

IEA에 따르면 미국은 2022년에 약 6,300개의 고속 충전기를 재고에 추가하여 총 28,000개에 달했습니다. 큰 숫자이지만 거의 충분하지 않습니다. 2025년까지 국가는 도로에 출시되는 모든 EV의 예상 수요를 충족하기 위해 설치된 충전기의 총 수(고속 및 저속 모두 포함)를 2022년 수준의 4배로 늘려야 한다고 합니다. S&P Global의 보고서에 따르면.

세계의 다른 지역에서는 상황이 좋아지고 있습니다. 전 세계적으로 2022년에 약 330,000개의 새로운 고속 충전기가 건설되었으며, 거의 모든 성장이 중국에서 이루어졌습니다.

그러나 오늘날의 가장 빠른 충전기조차도 여전히 주유소까지 가는 것과 경쟁할 수는 없습니다. 따라서 더 많은 인프라를 구축하고 충전기를 온라인으로 안정적으로 유지하는 것 외에도 일부 회사는 충전 속도를 더욱 높이기를 원합니다.

그렇다면 실제로 충전 속도는 얼마나 빨라질 수 있을까요? 이 분야의 발전에 대해 내가 흥미롭게 생각하는 점은 충전기 기술과 배터리 기술 간의 약간의 댄스라는 것입니다. 실제로 충전 시간을 단축하려면 둘 다 필요합니다.

미국에서 가장 잘 확립된 Tesla의 슈퍼차저 네트워크를 예로 들어보겠습니다. (제가 2016년에 몇 달 동안 Tesla에서 인턴을 했지만 현재는 Tesla와 아무런 관련이 없다는 점을 여기서 언급하겠습니다.)

오늘 설치된 Tesla 슈퍼차저는 최고 전력이 250kW에 달합니다. 이는 매우 빠른 속도입니다. 일부 차량의 경우 약 15분 만에 200마일(또는 320km)의 범위를 추가할 수 있습니다.

자동차 제조업체 충전기의 네 번째 버전은 350kW로 더 높은 최대 전력 출력을 제공할 것으로 알려졌습니다. 그러나 더 강력한 충전기가 반드시 더 빠른 충전을 의미하는 것은 아닙니다.오늘날 도로에는 Lucid Air처럼 이렇게 증가된 전력 수준으로 충전할 수 있는 차량이 있지만 Tesla는 적어도 아직은 어떤 차량도 만들지 않습니다.

배터리 충전 속도를 관리하는 것은 더 강력한 플러그를 연결하는 것만큼 간단하지 않습니다. 배터리가 충전됨에 따라 리튬 이온이 내부를 돌아다닙니다. 예를 들어, 배터리의 이온이 전극에 들어갈 수 있는 것보다 더 빠르게 이동하면 리튬 금속으로 변하기 시작하여 배터리 용량이 빠르게 파괴되고 수명이 단축될 수 있습니다.