포드, 단 5분만에 충전···테슬라 슈퍼차저보다 4.6배 빠르다

포드가 전기차를 단 5분 만에 완전 충전하는 새로운 전기 충전 케이블을 설계했다고 인터레스팅엔지니어링이 최근 보도했다. 이는 테슬라의 슈퍼차저보다 4.6배 빠른 전기차 충전 속도다.

포드와 퍼듀대는 지난 2017년 산학협력을 시작, 이같은 충전기 개발을 마쳤다고 발표했다. 즉, 직류로 완전 충전에 20분 걸리는 테슬라의 충전기 ‘슈퍼차저’보다 4.6배 빠른 새로운 충전 케이블을 설계하는 데 성공했다.

▲포드가 테슬라의 ‘슈퍼차저’보다 4.6배 빠른 전기차용 충전기를 개발했다. 사진은 머스탱 마하-E와 충전 모습. (사진=포드)

전기차의 충전 시간과 충전 중 발생하는 열은 서로 뒤섞인 문제여서 하나를 해결하면 다른 하나가 악화된다. 고속으로 전기차를 충전하는 것은 더 높은 전류를 요구해 더 많은 열을 발생시킨다. 충전기의 빠른 작동을 위해서는 여분의 케이블 열을 제거해야 하며 그렇지 않으면 충전 시간을 단축하는 것이 불가능해진다.

퍼듀대 발표에 따르면 이 대학 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 대체 냉각 방법, 이른바 액체증발상변화(liquid-vapor phase change) 기술을 사용해 이 케이블을 설계했고 특허출원까지 마쳤다. 이 새로운 냉각 시스템을 사용한 케이블 덕분에 퍼듀대가 개발한 충전기는 2400암페어 이상의 고전류를 전달하며 전기차를 5분내에 충전시켜 준다. 이는 슈퍼차저 케이블의 520암페어 전달 능력을 능가한다.

이 프로젝트 담당 팀은 “기존 열 제거 기술 능력을 훨씬 넘어서는 충전 열 발생 상황에 대한 해결책”을 발견하는 실험에 특화된 그룹이다.

전기차 충전 시간은 충전소에서는 20분, 집에서는 몇 시간까지 걸리는 등 다양하다. 이처럼 충전기 효율성이 중요해지면서 전기차를 처음 사용한 이래 다양한 충전기가 출시됐다. 급속 DC 충전기는 67마력(50kW)의 전력을 제공하며 이는 대부분의 차량이 약 1시간 만에 완전충전할 수 있는 가장 빠른 방법이다.

차량이 초급속 DC 충전기와 호환되는 경우 더 큰 차라도 보통 20~40분이 소요된다. 일례로 테슬라의 슈퍼차저는 급속 DC 충전시 전기차를 20분 만에 충전한다. 하지만 여전히 너무 오랜 시간으로 느껴질 수 있다. 충전기 종류 외에 배터리 종류와 완전충전 여부에 따라서도 충전 속도가 달라진다.

이 새로운 케이블은 특정 속도의 충전기보다 더 빠르게 충전할 수 있도록 설계된 차량에서만 사용할 수 있다.

한편 네이처에너지의 연구에 따르면 충전과 관련된 불편함으로 인해 캘리포니아에서는 전기차와 하이브리드 전기차 사용자의 20%가 전기차 사용을 중단했다. 포드와 퍼듀대의 성과는 이 장벽을 없애는 실마리를 마련한 것으로 평가된다.

이재구 기자

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