20분 만에 전기차 충전.. 초초고속 충전기 '바나듐 이온 배터리'

기존 전기차 초고속 충전기보다 약 4배 빨리 충전이 가능한 ‘초초고속’ 충전기가 출시됐다. 배터리 전문 스타트업 스탠다드에너지가 최초로 개발한 바나듐 이온 배터리(VIB) 에너지 저장장치(ESS)와 연계된 ‘차저(Charger)5′가 그 주인공이다. 바나듐 이온 배터리는 현재 전기차와 모바일 기기에서 주로 쓰이는 리튬 이온 배터리 대비 화재 위험이 적고 효율이 높아 차세대 배터리로 꼽힌다.

스탠다드에너지는 30일 오전 서울 강남구 신사동 롯데하이마트 압구정점에 설치된 차저5를 공개했다. 차저5는 1분당 최대 5kWh(킬로와트시)의 속도를 목표로 개발 중인 시스템이라는 뜻으로, 스탠다드에너지가 롯데케미칼(011170), 롯데하이마트와 함께 컨소시엄을 구성해 작년 11월 VIB ESS와 이를 연계한 전기차 충전 시설의 설치·운영에 대한 규제샌드박스 승인을 받은 데 따라 설치됐다. 롯데케미칼은 지난 1월 650억원을 투자해 스탠다드에너지 지분 15%를 확보한 2대 주주다.

스탠다드에너지가 개발한 바나듐 이온 배터리 에너지저장장치(ESS) 기반 전기차 급속 충전기. 1시간 가량 걸리는 기존 급속 충전기 대비 4분의 1 수준인 20분 가량이면 충전이 완료된다./이윤정 기자

이날 기아(000270) 전기차인 EV6 택시가 충전을 위해 차저5를 찾았다. 차량에 충전용 콘센트를 꼽으니 ‘예상 시간 17분’이라는 안내 문구가 떴다. 현재 전기차 급속 충전이 1시간가량 걸리는 것과 비교하면 4분의 1 가량에 불과한 셈이다. 50kW에 그쳤던 기존 전기차 급속 충전기의 순간 출력을 최대 200kW까지 끌어올린 덕분이다.

택시기사 조모씨는 “기존 액화석유가스(LPG) 택시에 비해 충전 비용도 절약되고 주행 성능도 좋은 전기차에 만족하지만, 어디서든 쉽게 고속 충전을 할 수 없다는 점이 가장 심각한 문제점이자 큰 불만이었다”며 “도심 한복판에서 이렇게 안정적으로 빠른 충전이 가능하다는 것에 호기심이 생겼다”고 말했다.

VIB ESS 기반 전기차 충전기가 서울 도심 한복판에 설치될 수 있었던 것은 높은 안전성을 인정받은 데 따른 것이다. VIB는 리튬 이온 배터리와 달리 물 기반 전해액을 사용해 화재 위험이 사실상 ‘제로(0)’에 가깝다. 실제 이날 충전을 진행하는 동안 바나듐 이온 배터리의 온도는 24.5도(℃)를 꾸준히 유지했다. 배터리를 오래, 최대 출력으로 사용할 경우 온도가 치솟는 리튬 이온 배터리 대비 안전성이 높은 이유다.

차저5는 두 개 이상의 다른 전원으로터 전기를 공급받아 전력망 부하를 줄일 수 있다는 장점도 있다. 충전을 시작하면 처음엔 필요한 전기를 전력망에서 공급받지만, 일정 시간이 지나면 VIB가 저장된 전력을 전달하기 시작한다.

김부기 스탠다드에너지 대표는 “두 개의 전기가 혼류돼 전기차가 충전되는 것이고, VIB가 개입하면 그만큼 전력망 부하를 줄일 수 있다”며 “고출력 전기를 확보하는 것이 매우 어려운데, VIB ESS와 연동하면 도심 한가운데서 전기차 초급속 충전이 가능하다”고 말했다.

스탠다드에너지는 이번 실증특례를 통해 향후 VIB 기술의 표준, 인증 개발 등에 속도를 내 VIB ESS 상용화 시점을 앞당긴다는 계획이다. 스탠다드 에너지 관계자는 “올해 안에 표준 마련과 인증개발, 특허 출원 등을 마치고 내년 초까지 상용화에 필요한 단계를 완료할 예정”이라고 말했다.

스탠다드에너지는 이날 해외에 ‘기가팩토리’ 설립 계획도 내놨다. 기가팩토리란 10억을 가리키는 ‘기가’와 공장을 뜻하는 ‘팩토리를 합한 것으로, 1GWh는 전기차 5만대, 스마트폰 9000만대를 동시에 충전할 수 있는 규모다. 스탠다드에너지는 미국과 유럽, 중국 등 ESS가 급속도로 성장하고 있는 국가 위주로 기가팩토리를 짓겠다는 계획이다. 김 대표는 “연간 생산능력 기준 최소 1기가와트시(GWh) 이상 규모를 검토 중”이라며 “해당 지역의 수요에 따라 유동적으로 생산능력을 조절한다는 방침이다. 예상 시점으로는 2025년을 꼽았다.

스탠다드에너지가 개발한 VIB 상용화를 위해 롯데케미칼을 비롯한 롯데그룹 역시 전폭 지원을 검토하기로 했다. 이날 행사에 참석한 이영준 롯데케미칼 전지소재사업단장 대표는 “향후 제반 법규가 합리적으로 보완된다면 롯데그룹이 보유한 다양한 고객 인프라에 조속히 차저5를 확대할 수 있을 것”이라며 “롯데케미칼은 성장하는 배터리 수요에 대해 다양한 소재 역량을 기반으로 사업화를 속도감 있게 진행할 것”이라고 말했다.

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