[전기차 혁명]① 세계 전기차 개발 어디까지 왔나?

日 토요타 · 혼다 · 美 GM 가장 적극 개발 ... 배터리 기술이 성능 좌우

전기차 시대를 준비하는 선진 메이커는 일본의 토요타와 혼다, 그리고 미국의 GM으로 가장 적극적인 자세를 보이고 있다.

토요타는 이미 21세기 차세대 자동차로 하이브리드차를 점찍어두었다. 일찌감치 하이브리드차 개발에 착수했고 1997년 세계 최초로 하이브리드 양산형 모델인 ‘프리우스’를 출시했다. 매년 꾸준한 판매증가를 통해 현재까지 100만대 이상의 하이브리드차를 판매하기에 이르렀다.

토요타는 환경 친화적인 이미지와 함께 첨단 기술력을 보유한 업체로 인식되면서 브랜드 이미지가 급격히 상승했다. 이는 판매 증대로 이어져 최근에는 세계 자동차 1위업체인 GM을 위협하는 업체로 부상했다.

일본 메이커가 궁극적인 전기차보다 그 이전까지를 책임질 하이브리드에 전념하고 있는 반면 미국의 GM은 곧바로 전기차 시대를 준비하면서 글로벌 트렌드를 이끌고 있다.

▲글로벌 전기차 트렌드는 미국 GM이 쥐고 있다. 올 하반기 양산 전기차인 시보레 볼트가 등장한다. 성능과 편의성은 이미 양산차에 근접해 있다

GM의 전기차 표준이 곧 글로벌 전기차의 기본이 되어가고 있는 상태다. GM은 시보레 브랜드를 앞세워 본격적인 양산 전기차 시대를 준비하고 있다. 그리고 그 중심에 양산전기차 '시보레 볼트(Volt)'를 내세웠다.

볼트는 지난 2007년 북미 국제 오토쇼에서 컨셉트카로 첫 등장했다. 전기충전 구동방식의 플러그-인 친환경 전기자동차로 올해 말 미국에서 첫 양산돼 미국 미시간주와 캘리포니아에서 첫 판매될 예정이다.

볼트와 같은 플러그-인 전기차는 일반 가정에서 전원에 연결하면 충전이 가능한 방식이다. 1달러 정도의 전기로 수백km를 달릴 수 있는 유지비는 다분히 매력적이다. 여기에 소형 발전기까지 더하면 주행거리는 450km를 훌쩍 뛰어넘는다.

현재 전기차의 선두기업들이 속속 내놓고 있는 양산 모델의 출력은 150마력 안팎이다. 최고속도는 160km까지 등장했다.

이런 성능을 뒷받침하는 것은 역시 배터리다. 최근 트렌드는 기존의 니켈 배터리에서 리튬이온 또는 리튬폴리머 배터리가 대세를 이룬다. 각각의 특성보다 개발비용과 성능, 무게에 따라 배터리 종류도 달라지고 있다.

최근에는 하나의 커다란 배터리보다 작은 배터리 여러개를 엮어만든 구성이 최근 트렌드다. 최근 국내 LG화학이 GM과 손잡았다. LG화학은 시보레 볼트에 들어가는 배터리 셀을 비롯한 주요 전기 부품, 하드웨어 등을 공급할 예정이다.

현재‘전기차 기술=배터리 기술’이라는 등식이 성립된 만큼 다양한 방식으로 배터리 성능을 높이는 기술이 개발되고 있다. 차량 제동시 발생되는 에너지를 전기로 전환, 배터리 팩에 저장해 전기 가동 시간을 늘여주는 방법도 도입된 상태다.

또 배터리 팩 내의 컨트롤 시스템은 배터리의 남은 전력을 확인해 전력 공급이 한계 상황에 이르게 되면 자동으로 연장 주행 모드로 변경할 수도 있다. 이럴 경우 차량 내 장착된 소형 엔진 발전기가 가동돼 생성된 전력을 배터리에 공급하고 지속적인 주행을 가능하게 한다.

최근 플러그-인 전기차의 경우 일반 가정에서 손쉽게 충전할 수 있다. 충전 시간은 240볼트 전원을 기준으로 3시간이면 충분하다. 전기료를 휘발유 값으로 대비하면 6분의 1 수준에 이르렀다.

지난 100년 동안 풀지 못했던 배터리라는 숙제는 최근들어 발빠르게 진화하면서 해답을 찾고 있다.