'판매 가격 3만6000달러(4200만원), 충전시간 30분, 주행거리 460㎞'
김창환 현대자동차그룹 상무가 제시한 전기차 대중화 조건이다. 지난 13일 SNE 리서치가 개최한 '코리아 어드밴스드 배터리 컨퍼런스(Korea Advanced Battery Conference, KABC) 2021'에서다. 그는 "전기차에서 가장 중요한 것은 단연 배터리"라며 "주행능력, 충전성능 등 모든 것이 배터리와 직결된다"고 강조했다.
"1~2년 내 전기차 가격 4200만원대"
현대차 친환경에너지랩장으로 컨퍼런스 발표에 나선 김 상무는 "전 세계 2만명을 대상으로 실시한 한 연구조사에 따르면 전기차가 경쟁력을 갖추기 위해선 가격 3만6000달러(4200만원), 충전시간 30분, 주행거리 460km를 갖춰야 한다는 발표가 있었다"며 "우선순위는 가격, 충전시간, 주행거리 순"이라고 설명했다.
그는 "전기차 가격은 2019년, 5만달러(5900만원) 수준에서 현재 4만달러(4700만원)까지 내려온 상태"라며 "1~2년 뒤면 적정 가격 수준을 맞출 수 있을 것"이라고 예상했다. 현대차의 첫 전용 전기차인 아이오닉5 가격은 현재 4690만~5700만원, 기아 EV6는 4700만~5900만원 수준이다. 앞으로 10%가량 가격을 더 낮추면 된다. 그래야 보조금 없이도 구매 매력을 끌 수 있다는 것이다.
충전속도도 숙제다. 현재 전기차를 한번 완전 충전하기 위해선 평균 약 6시간 정도가 소요된다. 최근엔 초급속 충전도 가능하면서 아이오닉5의 경우 충전율 80%까지는 18분 안에 채울 수 있다. 하지만 전기차가 진정한 경쟁력을 갖추기 위해선 일반 충전속도나 완충 시간을 현저히 낮춰야 한다.
이러한 문제를 해결하기 위해선 배터리의 성능 개선이 먼저다. 배터리는 전기차 가격의 약 20%를 차지하기도 한다. 그는 "전기차에서 가장 중요한 것은 단연 배터리"라며 "주행능력, 충전성능 등 모든 것이 배터리와 직결된다"고 강조했다.
현대차가 주목하는 배터리 소재는?
'음극재·양극재·전해질·분리막'은 배터리의 4대 핵심 소재다. 그중 현대차그룹은 음극재에 주목하고 있다. 음극재는 양극재에서 온 리튬 이온을 저장하거나 방출하면서 전류를 흐르게 해 에너지 밀도를 높이는 역할을 한다.
김 상무는 "음극에 있는 흑연(graphite)을 리튬메탈로 바꾸는 것이 현재의 한계를 극복하는데 굉장히 중요하다"며 "리튬메탈 기술은 양극재에서 온 리튬이 어떻게, 얼마나 음극재에 붙느냐에 따라 성능이 좌우된다"고 말했다. 이어 "현재 리튬메탈 기술에 대해서 많은 연구가 진행 중"이라고 덧붙였다.
리튬메탈 배터리는 기존 리튬이온 배터리보다 용량 성능 측면에서 월등하다는 평가를 받는다. 음극재로 사용되는 흑연 대비 에너지 용량이 10배 정도 크며, 높은 전류량을 송출할 수 있어 차세대 음극재 신소재로 꼽힌다.
현대차는 리튬메탈 관련 기업에 지분 투자를 하며 관련 기술을 확보해나가고 있다. 지난 7월 현대차가 340억원을 투자한 미국 배터리 개발 스타트업인 솔리드에너지시스템(SES)이 대표적인 리튬메탈 관련 기업이다.
"전기 생산까지 친환경돼야"
보통 전기차는 친환경차로 분류된다. 하지만 이는 절반은 맞고 절반은 틀린 얘기라는 게 그의 지적. 전기차 자체는 탄소를 배출하지 않지만 전기차의 동력인 전기는 탄소를 배출하는 석탄, 석유 등을 이용해 생산하기 때문이란다.
김 상무는 전기차가 진정한 탄소중립을 달성하기 위해선 전기를 생산하는 과정 자체도 친환경적이어야 한다고 강조했다. 전기 생산부터 자동차 운행까지 모든 과정(Well to Wheel·WTW)에서 탄소중립을 실현해야 한다는 얘기다.
그는 "전기차 운행 단계에선 탄소를 배출하지 않지만 배터리 제조 단계, 전기 생산 단계 등에선 많은 탄소를 배출한다. 나중엔 배터리를 만들 때도 어떻게 탄소를 저감할지, 어떻게 배터리를 재활용할 수 있을지 등이 중요해질 것"이라고 전망했다. 이어 "전기차, 배터리 등 관련 기술은 지난 5년간 큰 변화를 겪었지만 향후 5~10년 동안 더 큰 변화가 있을 것"이라고 덧붙였다.
