[자료] 전기차 충전 인프라 관심 - 메리츠證

[한국금융신문 장태민 기자] ■ 2023년 BEV 침투율 11%

코로나 영향에도 불구하고, 2020년 BEV 판매량은 221만대(+25.6% YoY)를 기록하였다. 향후 1)각국 정부의 정책적 지원 및 규제, 2)주요 OEM의 EV전용 플랫폼 생산 모델 출시, 3)배터리 기술 진보로 주행 거리 향상에 따라 2023년 글로벌 전기차 침투율 11.2%를 전망한다.

■ 정부 정책 지원 = 전기차 양적 성장

각국 정부의 글로벌 기후변화 대응을 위한 CO2 배출 규제 정책과 보조금/세금 지원을 통해 내연기관 자동차의 수요는 감소 중이며, 친환경차의 수요는 늘어나고 있다. 미국은 전기차 시장 확대를 위해 1,740억 달러를 전기차 관련 예산으로 편성하였으며 2030년까지 전기차 충전 인프라 50만개를 추가하겠다고 발표하였다. 유럽은 온실가스 감축을 위해 자동차 제조업체별 CO2 배출량 제한하며 탄소배출 규제를 15년 130g/km → ’20년 95g/km으로 강화하였다. 중국 역시 자동차 기술 로드맵을 발표를 통해 BEV, PHEV, FCEV 판매 비율을 ’25년 20% → ’30년40% → ’35년 50%로 단계적 확대하겠다고 밝혔다.

■ EV 플랫폼, 배터리 기술 진보 = 전기차 질적 성장

전기차 시장 선점을 위한 글로벌 기업의 움직임도 활발한 상황이다. 글로벌 OEM은 전기차 대량 양산을 위해 EV 전용 플랫폼을 구축하고 있으며 배터리의 에너지 밀도 향상, 안전성 개선, 가격 절감을 위해 기술개발 중에 있다.

■ 차가 먼저냐? 인프라가 먼저냐?

전기차 시장 선점을 위한 글로벌 기업의 움직임도 활발한 상황이다. 글로벌 OEM은 전기차 대량 양산을 위해 EV 전용 플랫폼을 구축하고 있으며 배터리의 에너지 밀도 향상, 안전성 개선, 가격 절감을 위해 기술개발 중에 있다. 전기차 보급의 저해 요인에는 1)짧은 주행거리, 2)차량 가격, 3)긴 충전 시간, 4) 양질의 인프라 부족이 있다. 이 중에서 1), 2), 3) 문제는 대량 양산을 통한 규모의 경제, 배터리 기술 진보로 해결 가능하다. 4번 문제를 해결하기 위해서는 급속/초급속 충전기 보급 확대가 필요하다.

■ 개인용 전기차 충전기의 한계

전기차 보급 가속화를 위해 공용 충전 인프라 확대가 필요하다. 충전기는 사용자 관점에서 개인용 충전기와 공용 충전기로 구분되는데 ‘19년 기준 국내 주거 형태는 아파트 비율이 51.1% 수준으로 개인용 충전기 사용이 제한적인 상황이다. 장거리 이동을 위해서도 고속도로 휴게소 등 교통 요충지에 급속충전기 설치 필요하다.
이에 대한 정부 정책도 우호적인 상황이다. 제 4차 친환경자동차 기본계획에 따르면 생활거점 충전기는 ’25년까지 50만기 이상 구축, 이동거점 충전기는 급속충전기중심으로 ’25년까지 1.7만기 구축하겠다고 발표하였다. 이 외에 기설치된 전기차 충전기 이용 효율을 제고할 예정이다.

■ 지역마다 상이한 전기차 충전방식

현재 충전기 커넥터는 지역마다 상이한 방식을 가지고 있다. 하지만 성능 향상을 위해서는 충전방식의 표준화 작업이 선행되야 한다. 현재 IEC는 충전기 커넥터, 배터리 등 전기부품 영역의 표준화를 추진 중에 있으며 미국, 독일, 일본이 글로벌 표준 선점을 위해 경쟁 중에 있다.

■ 충전 인프라의 미래

전기차의 경쟁력 확보를 위해 배터리 충전소요 시간 단축이 필요하다. 충전속도에 따라 완속(7kW)과 급속(50kW~), 초급속(350kW)으로 구분되며 초급속 충전은 350kW이상, 800V의 고전압으로 70kWh 배터리의 80% 충전시간이 10분이다. 고전압 충전이 가능하기 위해서는 1)실리콘 기반 음극소재 배터리 개발, 2) 전기차내 충전 시스템을 교류전원에서 직류전원으로 전환, 3)고출력 커넥터가 필요하다.
무선충전 방식은 가장 편리한 충전방식으로 스마트폰에 탑재된 무선충전 기능처럼 전기차도 무선충전 가능하다. 이 방식은 대용량 전기에너지를 무선으로 전달하는 방식으로 ‘자기 공명’과 ‘자기 유도’ 기술로 나뉘며 주차와 동시에 충전 가능하며 주행 중에도 충전 가능하다는 이점이 있다. 2020년 10월 국내는 버스를 대상으로 무선충전 실증 특례 추진하였다. 버스에 무선충전장치 부착하여 시점과 기점에 무
선충전기를 매설하여 무선충전 시범 운행하였고 정해진 노선을 반복 운행하는 버스를 대상으로 무선충전 시범사업 추진 계획 중에 있다.
자율주행 충전 로봇은 기존 고정식 충전기의 제약을 해결하는 방식으로 로봇이 직접 충전이 필요한 전기차로 이동하여 충전 서비스를 제공한다. 이 방식은 충전기가 설치된 공간에서 벗어나 효율적인 충전 서비스 제공한다는 장점이 있다. 2020년 12월 폭스바겐은 자율주행 충전 로봇 컨셉 발표하였다. 자율주행 충전 로봇이MSS(이동형 에너지 저장 장치)를 운반하여 충전이 필요한 차량에 연결 후 다른 MSS를 가지고 다음 차량으로 이동 충전하는 컨셉이다.
(이상현 메리츠증권 연구원)