새로운 에너지세상

미국 하이브리드 차량 시장 동향

2009-10-23T14:49:59Z

- 하이브리드 차량 판매 지속 증가 –

- 부품 부족 상황 지속, 관련 분야 관심 요망 -

보고일자 : 2007.3.28

김호준 디트로이트무역관

detroit@kotradtt.org

□ 하이브리드 차량 판매 증가

○ 석유 가격이 치솟으면서 하이브리드 차량을 구입하는 소비자들이 지속적으로 증가하고 있으며, 정부 역시 세금 혜택, 전용 차로, 주차 특혜 등, 하이브리드 차량 구입에 대한 특혜를 지원하고 있음.

○ 미국 내 하이브리드 차량 판매량은 2003년 4만 7525대에서 2006년 25만 1803대로 430%의 증가율을 보이고 있으며, 2006년 미국 전체 차량(경차량 : Light Vehicle) 판매량의 1.5%를 차지했으나 판매 증가율은 크게 둔화

- JD Power는 현재 11개의 하이브리드 모델이 2012년에는 52개 모델로 확대될 것으로 예측됨에 따라, 2012년에는 하이브리드 차량 판매가 전체 자동차 판매의 약 4.2%의 비중(약 70만대)을 차지할 것으로 전망

미국 하이브리드 차량 판매 동향

자료원 : Green Car Congress, JD Power

□ 경쟁 동향

○ 지난 십여 년간 일본 자동차 업체들은 하이브리드 기술에 대규모 투자를 해왔으며, 유럽과 북미 완성차 업체들이 뒤늦게 하이브리드 시장에 뛰어들었으나, 일본 업계의 기술력은 이미 3~5년 정도 앞서 있는 걸로 분석됨.

- 하이브리드 차량의 배선 및 배전 시스템 주요 공급업체인 Yazaki의 제품 매니저인 Fawaz Bahtaji는 ‘하이브리드 차량은 디자인, 개발, 평가, 제작에 많은 비용이 소요가 된다.’고 전하고 있으며, 이러한 개발 비용이 하이브리드 차량 시장의 강력한 진입 장벽으로 작용

○ 하이브리드 분야 선두 주자인 도요타는 1997년 Prius를 시작으로 Lexus GS, Lexus RX, Highlander, Camry 등을 하이브리드로 생산하고 있으며, 2012년까지 전 차종에 하이브리드 모델을 도입할 예정

- JD Power 글로벌 파워트레인의 수석 매니저인 Anthony Pratt은 ‘도요타는 하이브리드를 생산하는 기업 중 가장 수직적 통합이 잘 이루어져 있으며, 하이브리드 생산량이 많기 때문에 규모의 경제를 통한 비용 절감이 가장 용이할 것’으로 분석

○ 북미 완성차 업체 중에서는 포드가 가장 적극적으로 하이브리드 시장에 뛰어들고 있음. 포드는 2010년까지 하이브리드 차량 생산량을 25만대까지 늘릴 예정이며, Tribute(마츠다 브랜드), Fusion, Mercury, Edge, Five Hundred, Lincoln MKX, Montego 등의 차종에 하이브리드 모델을 도입할 예정

○ 그동안 수소 전지 차량 연구에만 집중하던 GM은 Saturn VueDCX, BMW 등과 함께 플러그인 하이브리드(기존 하이브리드 차량은 내연엔진이 주 동력, 전기 모터가 보조 동력원이었으나, 플러그인 하이브리드 차량은 전기 모터를 주 동력으로 함) 차량을 개발 중임.

□ 시장 확대의 장애물

○ 판매량이 빠른 속도로 증가하고는 있으나, 동급의 가솔린 엔진 차량에 비해 3000~6000달러가량 높은 구입 가격이 해결되지 않는 한 시장 점유율 확대에는 무리가 있을 것으로 전망되고 있음.

○ 높은 제작비

- 전기 모터, 전기 인버터/컨버터, 고전압 배터리 등 기존 차량에서 사용되지 않는 부품들을 기존 차량과 동일한 크기의 차량 내에 추가해야 하기 때문에 디자인, 개발 및 제작에 많은 비용 소요

- 하이브리드 차량에는 실시간으로 멀티 태스킹이 가능한 시스템이 요구되기 때문에 브레이크, 엔진, 트랜스미션 등의 제어 시스템 역시 디자인이 복잡해질 수 밖에 없음.

○ 산업 표준 부재 : 각 회사마다 독자적인 기술 사용으로 비용 증가

- 업계 전문가들은 기동 발전기(starter generator), 전기 모터, 에너지 저장시스템, 파워 일렉트로닉스 등 주요 하이브리드 부품의 표준화가 반드시 필요하게될 것으로 예상하고 있으며, 이를 통해 R &D 비용 감소 및 신기술 개발 기간 단축이 가능할 것으로 보고 있음.

○ 한정된 공급업체

- 대부분의 하이브리드 부품은 일본 공급업체들이 생산하고 있어, 미국 완성차 업체들은 주요 부품을 공급해줄 공급업체를 찾는데 어려움을 겪고 있으며, 수요의 공급 초과로 인해 가격이 높게 형성되고 있는 점도 하이브리드 차량 가격에 영향을 미치고 있는 것으로 분석됨.

- 그러나 일본 부품 업체들은 하이브리츠 시장 규모를 확실히 알기 어려운 상황에서 부품 생산을 확대하기는 어렵다는 입장이라 당분간 공급 부족 사태가 지속될 것으로 보임.

□ 하이브리드 차량의 주요 부품

부품	역할
배터리	기존에 사용되던 납축 전지를 대신해 하이브리드 시스템에서는 충전 가능한 배터리를 사용하며, 크기가 작고 무게가 적게 나가면서도 더 많은 에너지를 생산할 수 있는 니켈수소축전지를 주로 사용하고 있음.
DC-DC 컨버터	주 배터리에서 생산된 고전압을 보조 배터리 충전에 필요한 낮은 전압으로 변환해 헤드램프, 와이퍼 등의 액세서리에 전원을 공급
배터리 모니터링 유닛	주 배터리의 전압, 전류, 온도를 관찰
회생 제동(regenerative braking) 시스템	전기 모터가 제동 시 차량의 운동 에너지를 배터리 충전용 전기 에너지로 변환하는 발전기 역할을 수행
인버터	DC 배터리의 출력을 AC 인풋으로 변환해 모터에 전력 제공
전기 모터	배터리 팩과 발전 모터로부터 전력을 공급받아 작동하며, 발전 모터는 가솔린 엔진을 재시동시키며, 가솔린 엔진은 가동 중에 배터리 팩의 재충전을 보조하는 역할을 동시에 수행
CVT(Continuously Variable Transmission)	발전 모터와 함께 작용해 내부 연소 및 전기 동력원을 동력화
컴퓨터 모듈	내연 엔진과 전기 모터를 제어해 동시에 혹은 별도로 구동이 가능하도록 함

□ 엔지니어링 동향

○ 소형화와 경량화

- 하이브리드 차량이 더 많은 부품을 사용하기 때문에 더 작고 가벼우면서 성능이 좋은 부품에 대한 수요가 증가할 수 밖에 없으며, 이에 따라 완성차 업체와 부품 업체들은 부품을 소형화하고 시스템을 단순화하거나 통합시킴으로써 부품 증가로 늘어난 무게를 줄이려고 하고 있음.

- Denso의 경우 기존 제품보다 크기는 65%, 무게는 50% 줄어든 배터리 모니터링 유닛을 개발한 바 있음.

○ 배터리 분야

- 배터리는 하이브리드 차량 부품 중에서 무게는 2/3, 원가는 1/2 이상 차지하고 있는 가장 무겁고 비싼 부품

- 니켈 수소, 리튬 이온, 리튬 카본과 같은 효율이 좋은 배터리 개발은 하이브리드 차량의 지속적인 판매에 중요한 요소이며, Frost &Sullivan의 애널리스트인 Rajesh Kannan은 ‘회생 제동 에너지를 극대화해 저장이 가능하고, 펄스가 일정하면서 피크가 높은 배터리 생산 가능 여부가 관건’이라고 전하고 있음.

- 배터리 공급 업체들은 점차 니켈수소 축전지에서 리튬 이온 배터리로 옮겨가면서 배터리 시스템의 크기와 무게를 줄이기 위해 지속적으로 노력하고 있음. 전기 시스템을 사용할수록 배터리 온도가 상승하기 때문에 배터리 온도 관리 및 관련 냉각 시스템 관리 역시 매우 중요한 요소

○ 패키징의 중요성 확대

- CSM Worldwide의 북미 파워트레인 애널리스트인 Casey Selecman은 ‘기존 자동차의 크기를 유지하면서 하이브리드 부품들을 추가해야 하기 때문에 자동차 엔지니어들 상당수가 패키징에 많은 신경을 쓰고 있다’면서, ‘엔지니어들은 부품을 한데 모아 묶음을 만들어 한 곳에서 플러그를 꽂을 수 있게 하려고 연구 중’이라고 전하고 있음.

○ 모듈화

- 조립 비용을 크게 절감할 수 있는 모듈 생산을 통해 수익성 개선 노력

- 예를 들어, Continental AG와 ZF Fried-richshafen AG는 전기 모터, 파워 일렉트로닉스, 에너지 관리 시스템, 브레이크 시스템 등을 포함하는 하이브리드 모듈을 개발 중이며, 전기 모터와 클러치, 토션 댐퍼, DMF(Dual-Mass Flywheel), 유압장치 등을 통합함으로써 공간을 절약한 하이브리드 트랜스미션도 개발된 바 있음. 이 하이브리드 트랜스미션은 현대와 폭스바겐의 하이브리드 차량에 사용될 것으로 전해짐.

○ 엔지니어링 측면에서 하이브리드 차량은 아래와 같은 과제들을 제시하고 있음.

엔지니어링 측면의 과제

시스템 디자인	기존 차량보다 훨씬 복잡한 모델링, 시뮬레이션, 최적화가 필요
동력 제어	새로운 배터리 충전 시스템, 동력 소비/분배, 온도 조절 등의 제어/모니터링 방식 변경
배터리 기술	기존 배터리보다 더 효율적이고 안전하며, 친환경적이면서 비용이 적게 드는 배터리 개발이 필요
패키징	비용을 최소화하면서 좁은 공간에 여러 추가 부품들을 담아야 하므로 패키징 디자인의 중요성이 확대
전자환경 적합성	배출물을 최소화하기 위해 고전압 AC 케이블, 모터, 알터네이터, 인버터, 컨트롤러 등은 가려져야 함.
운행 조건	하이브리드 차량용 부품들이 습기, 먼지, 진동, 외부 기온 등에 견딜 수 있도록 제작돼야 함.
신뢰성	하이브리드 부품들은 내연 엔진보다 내구성이 강해야 함.
안전	전기를 사용하므로 사고 시 전류가 자동 차단되게 하는 등 시스템 변화에 따른 안전장치가 추가돼야 함.

□ 비용 절감 노력

○ 마일드 하이브리드

- 일부 자동차 회사는 비용이 풀 하이브리드(Full hybrid)보다 적게 드는 마일드 하이브리드(Mild hybrid) 차량을 시장에 출시하고 있으나, 관련 전문가들은 마일드 하이브리드가 풀 하이브리드에 비해 출력이 약하고 연비가 좋지 않기 때문에 시장이 성숙해가면서 풀 하이브리드가 우세할 것으로 전망하고 있음.

○ 산업 표준 제정 노력

- SAE(Society of Automotive Engineers)는 2005년 하이브리드 기술 표준 위원회를 구성하고, 커넥터, 고전압 안전 시스템, 인터록, 배터리 시험 방법 등 경쟁이 치열하지 않은 분야에 대해 산업 전체의 표준 제정을 촉구한 바 있음.

○ 컨소시엄

- 일부 완성차 업체들은 위험을 최소화하고 R &D 비용을 줄이고자 전략적 제휴를 체결하고 있으며, 가장 규모가 큰 BMW-DCX-GM 컨소시엄은 미시간주에 개발 센터를 건립, 합작을 통해 하이브리드 모듈 시스템과 개별 부품 개발 및 시스템 통합과 프로젝트 관리를 진행하고 있음.

- GM 파워트레인의 Tom Stephens 그룹 부사장은 ‘부품과 생산 설비의 광범위한 공유와 공급업체들과의 유기적인 관계를 통해 이번 컨소시엄이 규모의 경제 달성은 물론 부가적인 비용 절감 효과도 가져올 것으로 기대한다’고 전하고 있음.

□ 시사점

○ 차량 생산에서 차지하는 비중이 크지는 않지만 전기/전자 부품 소요량이 기존 차량보다 월등히 많다는 점은 공급업체들, 특히 전기 모터, 배터리, ECU, 반도체, 센서 분야의 공급업체들에게 새로운 시장 기회를 제공하고 있음.

○ 현재까지의 부품 공급에서는 일본 기업들이 과점에 가까운 지배력을 가졌으나, 점차 경쟁 회사들이 등장하고 있음.

- 배터리 부문의 경우 최근까지는 Panasonic EV Energy와 Sanyo Electric이 하이브리드 배터리 시장의 지배적인 지위를 누려왔으나, A123 Systems, Cobasys, Johnson Controls 등으로 배터리 공급업체들이 확대되고 있음.

○ 완성차 업체들이 플러그인 하이브리드 등 하이브리드 기술을 기반으로 한 미래형 차량 연구에 주력하고 있어 한국 부품 기업들 역시 하이브리드 기술 분야에 대한 적극적인 관심이 필요한 상황임. 한국 기업들의 경우 독자적 기술 개발로 현재의 기술 수준을 따라잡기에는 한계가 있으므로, 동종 업계 내 컨소시엄 등 협력 관계를 통한 지속적인 기술 개발이 필요

연료비 '월 만원' 미니전기차 내년 2월 나온다

2009-10-23T09:56:13Z

노컷뉴스 | 입력 2009.10.23 06:03 | 수정 2009.10.23 07:03 | 누가 봤을까? 50대 남성, 강원

[CBS산업부 권민철 기자]

길이와 무게가 경차의 2/3 정도 밖에 되지 않고 연료비는 월 1만 원 정도에 불과한 전기차가 도로를 누비게 될 날이 가까워오고 있다.

자동차 정책부서인 검색하기 href="http://search.daum.net/search?w=tot&rtupcoll=NNS&q=%B1%B9%C5%E4%C7%D8%BE%E7%BA%CE&nil_profile=newskwd&nil_id=v20091023060315922" target=new>국토해양부 관계자는 "근거리전기차의 도로주행 허용 방안을 담은 '자동차관리법' 개정안이 이달말 법사위와 본회의를 통과하면 11월말 쯤 정부 공표를 거쳐 내년 2월쯤, 늦어도 3월이면 국내에서 근거리전기차 운행이 가능해 질 것"이라고 말했다.

근거리전기차란 일반자동차와 같은 속도를 내는 풀 스피드 전기차와 달리 시속 60km/h 이내의 속도로 근거리 이동수단으로 쓰이는 전기차를 말한다.

미국과 일본에서 운행중이며 'NEV(Neighborhood Electric Vehicle)'로 불린다. 일본의 경우 경차와 같이 노란색 번호판을 달고 일반 도로를 자유롭게 다니는 'NEV'를 쉽게 볼 수 있다.

국내에서는 풀스피드(full-speed) 전기차와는 달리 근거리전기차에 대한 법적인 규정이 갖춰지지 않아 그 동안은 이용이 불가능했다.

이 때문에 국내 대표적인 근거리전기차 메이커인 CT & T도 지난해 6월부터 '이존(e-Zone)'이라는 이름의 차량을 상업 생산하고 있으면서도 주로 해외로만 수출했다.

미국에 4000대, 일본 3000대, 대만 2000대를 수출했거나 수출할 계획이다.
'이존'은 2인승으로 길이 2570mm, 높이 1560mm, 너비 1440mm로 경차 모닝에 비해 길이는 1m 정도 짧고 너비도 15cm 가량 좁지만 높이는 8cm 정도 길다. 무게는 강화플라스틱을 이용해 520kg(배터리 제외) 정도로 모닝보다 377kg 정도 가볍다. 변속기어는 없고, 전진(D)과 후진(R)을 가리키는 스위치가 있을 뿐이다.

최고속도 60km/h로 한 번 충전으로 70km를 달릴 수 있으며 월 유지비가 1만 원 가량(1회 충전 6.1kwh, 1개월 20회 충전 기준)으로 저렴하다. 이 차는 특히 일반자동차와 같은 충돌시험을 통과해 외국산 근거리전기차와는 차원이 다르다는 것이 회사측의 설명이다.

에이디텍스라는 회사도 지난해 '오로라'라는 이름의 전기차 개발을 마쳤다.
이 차는 최고 속도 40km/h로 1회 충전으로 최대 70km까지 주행이 가능하며 한 달 전기료는 '이존'과 똑 같이 1만 원 정도로 예상된다.

최고속도와 최대이동거리에 이 처럼 한계가 있어서 시내에서 주로 운행될 것으로 보인다.
물론 1회 충전으로 70km는 거뜬히 운행할 수 있고 안전성도 대폭 보강돼 NEV라는 이름을 쓰기에는 아까운 측면이 있다. CT & T가 '이존'을 '시티-EV'라는 새로운 이름으로 범주화 한 것도 이 때문이다.

이 차의 용도는 세컨드카(second car)로 이용될 것으로 예상된다.
시장을 보러가거나 자녀들 픽업용 아니면 가까운 거리의 출퇴근용도로도 활용될 것으로 보인다.

일본에서는 특히 우편배달이나 주차단속 같은 관용차로 각광을 받고 있다고 한다. 일본 우정성은 우편배달 차량 1만 8000대를 '이존'으로 교체하기로 한 것으로 전해졌다.

국내에서 근거리전기차 이용이 활성화되기 위해서는 몇가지 과제도 선결돼야 할 것 같다. 충전시설이다. 근거리전기차는 220V 전압으로 6~8시간 정도의 충전시간이 필요하다. 충전인프라가 갖춰져 있지 않기 때문에 당분간은 집에서 충전할 수밖에 없다.

400V로 30분 정도 소요되는 급속충전 시설이 있기는 하지만 가격이 비싸다는 것이 단점이다. 이 밖에 실질적인 구매가 이뤄질 수 있도록 정부의 지원도 필요해 보인다.

CT & T의 '이존'의 가격은 납축전지를 탑재한 기본형이 1350만원, 리튬폴리머전지 모델은 1900만원이다. 에이디텍스의 '오로라'는 1200만원선이다.

일본에서는 215만엔 짜리 '이존'에 대해 중앙정부에서 72만엔(937만원), 지방정부에서 5~10만엔(65만원~130만원) 정도의 보조금을 지원한다고 한다.

이 외에 통행료나 주차료 같은 다양한 분야의 지원도 전기차 활성화에 필요한 과제로 보인다.

twinpine@cbs.co.kr

日닛산, 전기차 배터리 재활용 사업 나서

2009-10-22T15:12:47Z

기사입력2009.10.21 14:23최종수정2009.10.21 14:23

리프 전기차 배터리 재활용 사업 계획, 용량크고 안정적이어서 다용도 활용 가능할 듯

[아시아경제 양재필 기자]일본의 닛산자동차와 스미토모상사가 공동으로 리튬이온배터리 재활용 사업에 나서기로 했다고 21일 파이낸셜타임스(FT)가 보도했다.

양사는 내년까지 일본과 미국에 합작사를 설립하고 중고 배터리 대여 및 판매에 본격 나선다는 방침이다. 양사는 2010년부터 판매되는 닛산 전기자동차 리프(Leaf)의 배터리 성능이 떨어지면 이를 회수해 다양한 용도로 활용할 예정이다.

닛산 관계자는 “배터리를 반복해 이용하면 충전 능력이 다소 떨어지면서 차량용으로는 사용할 수 없게 되지만 다른 용도로는 사용할 수 있다”며 “전기자동차용 배터리는 용량이 크고 안전성도 높다”고 설명했다. 회수된 배터리를 주택이나 소규모 상업 빌딩 축전지 등의 용도로 사용할 수 있다는 것.

자동차 전문가들은 “전기차는 이산화탄소 배출이 없어 온실가스를 생산하지 않는다”며 “일년에 수백만 개의 배터리에서 독성 금속과 화학물질이 나올 수 있는 만큼 재활용은 필수적”이라고 설명했다.

닛산 최고경영자(CEO) 토시유키 시가는 “전기자동차 가격의 절반가량을 차지하는 배터리 재사용은 수익성 있는 사업”이라며 “배터리 재사용을 통한 비용절감 통해 고객들에게 수익을 환원하는 의미도 있다”고 전했다.

닛산은 일단 대부분의 전기차에서 채택하고 있는 리프의 24 kW/h 차량용 배터리 임대 사업부터 실시한다는 계획이다. 닛산은 현재 리프 전기차와 배터리 가격에 대해서는 별다른 언급이 없는 상태다. 경영 컨설팅업체인 PwC는 정부보조금을 감안할 때 리프의 가격은 7000~2만 달러 수준이 될 것으로 내다봤다.

한편 차량용 리튬이온 배터리는 태양열이나 풍력발전 등으로 생산된 친환경 잉여 에너지를 저장하는데도 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 보인다. 전문가들은 리튬이온 배터리와 신재생 에너지원을 결합시켜 잉여 전력을 저장해 두었다가 필요할 때 꺼내쓸 수 있는 시대가 조만간 올 것으로 전망하고 있다.

양재필 기자 ryanfeel@asiae.co.kr

LG화학, 도시형 전기차 시장 진출

2009-10-22T15:06:03Z

CT&T에 배터리 공급 및 전면적 제휴 협약

[736호] 2009년 10월 22일 (목) 10:55:57

김창원 기자 kcw@atweekly.com

LG화학이 하이브리드 및 Full-Speed 전기자동차 시장에 이어 도시형 전기차 시장에도 본격 진출한다.

이와 관련 LG화학은 도시형 전기차 전문 생산업체인 CT&T에 리튬이온 배터리를 공급하기로 하고, 20일 ‘전기차 배터리 공급 계약 및 전면적 제휴 협약식’을 가졌다고 밝혔다.

이에 따라 LG화학은 CT&T의 도시형 전기차 중 핵심 전략 차종인 e-ZONE을 비롯해 각종 유틸리티 전기자동차용 리튬이온 배터리를 공급하게 되며, 향후 개발 공급되는 CT&T의 신규모델에도 초기 개발 단계부터 참여하게 된다.

LG화학은 이미 CT&T에 프로토카용 배터리를 공급하여 실차 시험 중에 있으며, 내년부터 본격적으로 양산용 배터리를 공급할 예정으로 구체적인 공급수량에 대해서는 협의를 진행하고 있다.

현재 CT&T는 국내를 비롯해 해외시장에서 상당량의 전기자동차 공급 계약을 완료한 상태로 도시형 전기차 세계시장규모는 올해 50만대 규모에서 2012년 100만대, 2015년 200만대로 급격히 성장할 것으로 예상된다.

특히 CT&T는 도시형 전기차 최대 시장인 미국에서 지난해 경찰 당국에 순찰용으로 4000여 대를 수출하는 등 제품 성능을 인정받았으며, 2012년까지 미국 지역에만 40개의 소규모 전기차 조립공장 건설을 추진하고 있다.

이번 공급으로 LG화학은 도시형 전기차 시장에도 진출함으로써 자동차용 리튬이온 배터리 분야에서의 세계적인 기술력 및 양산 능력을 다시 한 번 입증하게 됐다.

또한 CT&T는 LG화학의 앞선 배터리 기술을 적용함으로써 도시형 전기차의 전 세계 시장 공략에 더욱 박차를 가할 수 있게 됐다.

현재 LG화학은 현대·기아차의 아반떼, 포르테 하이브리드카용 리튬이온 배터리를 공급하고 있으며, 내년부터는 세계 최초 양산형 전기자동차인 시보레 볼트에 배터리를 공급할 예정으로 친환경 전기자동차용 리튬이온 배터리 분야의 선두주자로 자리 매김하고 있다.

LG화학 김반석 부회장은 “그동안 축적된 기술력과 양산 능력을 바탕으로 CT&T 전기자동차의 성능을 한 단계 높일 수 있는 우수한 품질의 배터리를 공급할 것”이라며 “이번 공급으로 저탄소 녹색성장의 핵심분야인 친환경 전기자동차 분야에서의 국가 경쟁력 제고는 물론 국내 전기자동차 시장 활성화에 크게 기여할 것으로 예상된다”고 말했다.

한편 LG화학과 CT&T는 전기차 배터리 공급 계약과 더불어 전기차와 관련된 다양한 사업분야에서 공조체제를 구축하기로 했다.

대용량 2차전지 시장 열린다

2009-10-22T11:39:21Z

기사입력 2009-10-22

LG화학과 포스코 등 대기업이 전력저장용 대용량 2차전지 시장 진출을 잇따라 예고, 상용화 선점 경쟁이 본격화했다.

21일 관련업계에 따르면 LG화학은 최근 신재생에너지와 스마트그리드용 전력저장장치를 개발하기 위한 태스크포스(TF)를 구성하고 세부 개발 계획을 마련 중이다. 포스코도 신성장동력산업 발굴 차원에서 최근 사업팀을 꾸려 유황 등 금속을 이용한 대용량 저장장치를 개발할 방침인 것으로 알려졌다.

LG화학과 포스코가 대용량 2차전지 개발에 나서는 것은 세계적으로 신재생에너지와 스마트그리드에 대한 관심이 커지면서 전력용 저장장치로서 2차전지 시장이 크게 확대될 것이라는 전망에 따른 것이다.

태양광·지열 등 신재생에너지를 이용한 전력생산이 활발해지면 이를 저장하는 대용량 전력저장장치인 2차전지가 필수다. 수요 또한 폭발적으로 성장할 것이라는 전망이다. 스마트그리드를 실현하려면 대용량 전력용 저장장치가 반드시 필요하다.

김형준 전자부품연구원 차세대전지연구센터장은 “최근 일본 노무라연구소 발표에 따르면 2015년 전력용 대용량 2차전지 시장 규모는 156억달러로 현재 100억달러인 소형 2차전지 시장을 웃돈다. 개발이 완료되면 시장 수요는 급속히 커질 것”으로 내다봤다.

대용량 2차전지 연구개발에 탄력이 붙으면서 기업의 상용화 선점 경쟁도 불꽃을 튈 전망이다. 삼성종합기술원은 정부과제로 전력용 저장장치 개발에 나서, 바나듐 금속을 활용한 레독스 플로 배터리를 곧 상용화할 것으로 알려졌다.

삼성SDI도 지난해 사업단을 발족해 2013년을 목표로 리튬이온을 이용한 중대형 무정전전원장치(UPS) 개념의 대용량 전지개발에 뛰어들었다. 2015년께에는 신재생에너지용 대용량 리튬이온 전지 개발을 마쳐 상용화에 나선다는 계획이다.

LG화학과 포스코의 대용량 2차전지용 소재가 무엇이 될지도 관심사로 떠올랐다. 리튬이온은 소형전지로는 가격경쟁력과 전력 생산이 우수하지만 대용량일 때는 기술 안정성과 가격 경쟁력을 더 확보해야 한다. 유황은 가격 경쟁력이 있지만 일본이 독주하는 게 국내 업체에는 부담스럽다.

김형준 센터장은 “일본·미국·러시아 등 많은 국가가 2차전지 사업에 관심을 쏟고 있다”며 “한국도 리튬 2차전지의 다음을 준비하는 차원에서 메탈에어배터리(금속공기전지) 등 차세대 전지 개발에 관심을 기울여야 한다”고 말했다.

이경민기자 kmlee@etnews.co.kr

LG·삼성·EIG·코캄 등 국내업체 세계 전기차 배터리 시장 선도

2009-09-28T18:02:21Z

각국의 완성차 업체들이 앞다퉈 개발 중인 전기자동차와 하이브리드차에서 가장 핵심적인 부품은 배터리다. 배터리는 가솔린이나 디젤차에서 구동력을 발휘하는 엔진 역할을 한다.

▲ EIG가 개발한 플러그인 하이브리용 배터리.

세계 친환경차 배터리시장에서 국내업체들의 선전은 눈부시다. 일본의 아성을 무너뜨리고 세계 유력 완성차 업체에 물량을 공급하며 시장을 선도하고 있다.

LG화학은 세계 2위의 완성차업 체인 미국 제너럴모터스(GM)가 양산할 전기차 ‘시보레 볼트’ 등에 배터리를 공급한다. 폴크스바겐과도 전기차 배터리 부문에서 협력을 모색하고 있다. 현대·기아차에도 하이브리드 및 전기차용 배터리를 공급하고 있다. 삼성SDI는 최근 보쉬와 함께 설립한 전기차용 배터리 사업 합작사를 통해 독일 BMW의 전기자동차용 배터리를 2013년부터 8년간 단독 공급하기로 했다.

중소업체들의 활약도 이에 못지 않다. 리튬 폴리머 배터리전문업체인 EIG는 지식경제부와 현대차가 주관하는 전기차용 배터리 개발사업인 ‘PHEV20’에 중소기업으로는 유일하게 참여하고 있다. 현재 미국과 유럽의 전기차 업체들과 활발하게 개발 및 양산 프로젝트를 진행하고 있다. 최근에는 자동차 전문 엔지니어링 업체인 FEV의 미국 법인인 FEV America와 전기차용 배터리 공동개발사업을 공식 발표했으며, 유럽 전기차 개조업체인 Microvett에 피아트 차량의 리튬 배터리를 납품하고 있다. EIG의 리튬인산철 배터리는 에너지 밀도가 높고 안전성도 뛰어나 차세대 전기차시장에서 주목을 받고 있다.

중견 배터리업체 코캄은 포드 전기차 프로젝트의 배터리 납품을 맡은 글로벌 부품업체 매그나와 리튬폴리머 전지의 기술이전 계약을 맺었다. 코캄 기술을 적용해 매그나가 만드는 배터리는 미국 포드의 전기차에 전량 공급된다.

이영표기자 tomcat@seoul.co.kr

“전기차 시장 주도권 잡자” 불꽃 레이스

2009-09-28T09:33:13Z

서울신문 | 입력 2009.09.28 04:21

[서울신문]세계 자동차 업계가 순수 전기차(EV:Electric Vehicle) 시장 선점을 위한 불꽃 레이스를 펼치고 있다. 국제 모터쇼 등을 통해 앞다퉈 컨셉트 차량 등을 선보이고 있다. 내년부터는 양산 전기차가 본격 등장해 일상생활에 유용하게 쓰일 전망이다.

순수 전기차는 이산화탄소를 배출하지 않는다는 점에서 하이브리드와 플러그인 하이브리드를 넘어선 친환경차의 '최종 버전'으로 꼽힌다. 우리 업체들도 후발주자로서 전기차 개발에 박차를 가하고 있으나 정부 지원은 뒷걸음치고 있어 개선이 시급하다는 지적이 나온다.

●국내업체 전기차 개발 가속도

현대자동차는 내년부터 국내 최초의 도로 주행 전기차인 'i10 EV'를 생산할 계획이다. 최근 폐막된 프랑크푸르트모터쇼에서 선을 보였다. 'i10 EV'는 기존 유럽 전략형 모델인 'i10'에 6h의 리튬폴리머 배터리와 49의 전기모터를 달아 최고속도 130㎞/h로 달릴 수 있다. 1회 충전으로 최장 160㎞까지 주행할 수 있다. 가정용 220V 전압으로 급속 충전하면 15분 만에 최대 85%까지 충전할 수 있다. 현대차 관계자는 "이미 '아반떼·포르테 LPi 하이브리드' 독자 개발을 통해 배터리 등 전기차 핵심 부품 기술을 확보했기 때문에 전기차 출시는 시간문제"라면서도 "얼마나 빠른 시간 내에 가격 경쟁력을 확보할 수 있느냐가 관건"이라고 설명했다.

중소업체인 CT & T는 이미 골프장 차량 등을 중심으로 캐나다, 필리핀, 이란 등에 전기차를 수출하고 있다. 레오모터스는 엔진 회전수가 올라갈수록 토크가 낮아지는 전기모터의 단점을 보완해 1000rpm에서 최적의 효율을 낼 수 있는 기술을 개발해 주목을 받고 있다.

르노삼성은 2011년 하반기 부산 공장에서 준중형급 전기차를 양산하는 방안을 추진하고 있다. 내년 정부가 추진하는 친환경 도시개발사업을 통해 전기차 시범 테스트에 돌입한다. GM대우는 2011년 GM이 개발한 플러그인 하이브리드차인 시보레 볼트를 국내에 선보일 계획이다.

볼트는 배터리로만 64㎞를 주행할 수 있다. 최대속도는 시속 161㎞에 이른다.

●하이브리드 시장서 밀린 업체 전기차로 승부

외국업체들 가운데 도요타와 혼다 등 하이브리드차 개발 선두주자에 밀린 업체들은 곧바로 전기차로 건너뛰어 판세를 뒤집겠다는 복안을 갖고 있다. 미쓰비시는 최근 순수 전기차 '아이미브(i-MiEV)'를 출시했다. 1회 충전으로 160㎞까지 주행할 수 있다. 최고시속도 130㎞에 달한다. 가솔린기준으로 환산하면 ℓ당 62㎞의 고효율을 자랑한다. 국내에는 2011년 판매된다.

닛산은 최근 요코하마에서 양산형 전기자동차 '리프(LEAF)'를 처음 공개했다. 4∼5명이 탈 수 있으며 24㎾ 용량의 리튬이온 배터리와 전기모터를 얹어 1회 충전으로 160㎞를 달릴 수 있다. 최고 속도가 시속 140㎞를 넘는다. 가정용 200V 전압으로 8시간이면 완전 충전, 급속 충전기로 30분 만에 최대 용량의 80%까지 충전 가능하다. 국내에는 2012년 출시될 계획이다.

중국업체들도 뛰고 있다. 최근 BYD는 2011년에 전기차를 미국과 유럽에 판매하겠다고 밝혔다. BYD는 전기 배터리만으로 달리는 'E6'를 개발했다. 두 개의 전기모터로 15분 충전하면 300㎞를 주행할 수 있다.

푸조는 최근 폐막한 프랑크푸르트 모터쇼에서 미쓰비시와의 공조로 개발한 자사 최초의 전기차인 '이온(iOn)'을 발표했다. 내년 말 양산한다. 르노그룹도 '트위지 Z. E.' 등 4종의 전기 컨셉트카를 선보였다. '트위지 Z. E.'는 15㎾(20마력) 전기모터를 사용한다.

벤츠는 '블루제로 EREV'라는 이름의 플러그인 전기차를 내놓았다. BMW는 2013년부터 전기차를 대량생산하기로 하고 삼성SDI와 보쉬가 50%씩 출자해 만든 SB리모티브의 배터리를 쓰기로 했다.

아우디는 전기 스포츠카 '아우디 e-트론' 컨셉트카를 공개했다. 4개의 전기모터가 네 바퀴를 구동해 출력 313마력, 토크 458.9㎏.m의 강력한 파워로 정지에서 시속 100㎞에 이르는 시간이 4.8초에 불과하다. 볼보는 전기차 'C30 BEV'를 공개했다.

리튬이온 배터리(24kWh)로 구동된다. 완전충전시 최대 주행 거리가 150㎞, 최고속도 130㎞/h에 이른다. 폴크스바겐은 전기 컨셉트카 'E-Up!'를, 크라이슬러는 전기모터로 구동되는 '200C EV' 컨셉트카 등을 선보였다.

●국내 전기차 제도적 지원 시급

일본과 미국, 유럽 등 각국은 전기차 상용화를 위한 법적·제도적 지원에 팔을 걷고 있다. 반면 우리 정부의 전기차 개발 정책 수립은 홀대를 받고 있다. 무엇보다 우리나라에서는 전기차를 자동차로 분류하지 않고 있다. 때문에 고성능·고효율 전기차라 할지라도 도로를 달릴 수 없다. 전문가들은 "정부의 녹색성장 기조에 맞춰 전기차 개발 지원과 인프라 구축에 속도를 내야 한다."고 조언한다.

이영표기자 tomcat@seoul.co.kr

● 전기자동차 전기차는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않는 대신 전기 배터리와 전기 모터만으로 주행하는 자동차다. 1830년대에 처음 등장했으나 그동안 기술적 한계와 시장성 부족으로 가솔린이나 디젤엔진 자동차에 가려 빛을 보지 못했다. 최근 유가 급등과 글로벌 경제위기, 지구온난화 우려로 각광을 받고 있다.

세계 최대 모터쇼인 제63회 독일 프랑크푸르트 모터쇼는 친환경차, 특히 전기차의 향연이었다. 르노, 아우디, 메르세데스-벤츠, 폭스바겐 등 유럽 업체를 중심으로 한 10여 개 회사가 전기차 20여 종을 처음으로 선보였다.

지금까지 상용화된 전기차는 기업ㆍ관공서에만 한정 판매하는 일본 미쓰비시 아이미브(i-MiEV)가 유일하고 대부분 개발 단계에 있다. 전기차 모델이나 컨셉트카를 만들기는 그리 어렵지 않다는 게 전문가 분석이다. 단순히 말하면 일반 차량에 배터리를 집어넣으면 된다.

하지만 100㎞ 이상 속도를 내고, 한 번 충전해 일반차처럼 300~400㎞를 달리는 차를 만들기는 쉽지 않다. 전기차의 핵심인 배터리 용량이 아직 불충분하고, 만들더라도 가격이 너무 비싸기 때문이다. 미쓰비시 아이미브는 차 값 6000만원 중 배터리 가격만 4000만원에 달하는 것으로 알려졌다. 이 때문에 상용화할 수 있는 수준의 배터리를 저렴한 가격에 제조할 수 있느냐가 결국 전기차의 핵심 과제다.

이런 명백한 한계에도 불구하고 글로벌 메이커들이 앞다퉈 전기차를 내놓는 이유는 두 가지로 해석된다. 첫째는 `우리도 전기차를 만들 수 있다`란 기술력을 공표함으로써 다른 일반 차종 판매를 늘리겠다는 전략이다. 중국의 배터리 제조ㆍ전기차 업체인 BYD가 `전기차`로 유명해지면서 올 들어 폭발적인 판매 증가율을 보이고 있다는 점에서 알 수 있다. 둘째는 `친환경차 개발에 뒤처지면 글로벌 시장에서 경쟁할 수 없다`란 절박감도 작용한 것으로 보인다. 전문가들은 2020년에는 전기차 비중이 10%로 높아질 것으로 전망하고 있다. 현재 배터리 기술 개발 노력을 감안할 때 대량생산 시점이 전문가 예상보다 훨씬 앞당겨질 가능성이 높다.

◆ 전기차ㆍ연료전지차 `모두 모여라`

= 이번 모터쇼에서 전기차 모델로 가장 눈에 띈 업체는 르노그룹이다. 르노는 이번 모터쇼의 대표 차종을 아예 전기차로 삼았다. 카를로스 곤 르노 회장은 15일 프레스행사에서 `배기가스 제로(0) 도전`을 주제로 전기 컨셉트카 4종을 깜짝 공개했다. 이들은 1인승 시티카 트위지 Z.E.(Twizy Zero Emission), 조이(Zoe) Z.E., 패밀리형 플루언스(Fluence) Z.E., 업무용 캉구(Kangoo) Z.E.다. 이 중 양산 가능성이 가장 높은 모델은 SM3와 비슷한 모습의 플루언스로 최대 160㎞까지 갈 수 있다. 배터리는 급속충전(20분), 표준충전(4~8시간), 급속교환(3분) 3개 방식이 있다. 르노는 2011년부터 순차적으로 가격이 저렴한 양산형 전기차 판매를 시작할 예정이다. 파트너십 관계인 닛산과 함께 전기차 시장에서 선두가 되는 게 궁극적인 목표다.

메르세데스-벤츠는 클린 연료전지 기술을 적용한 B클래스 F-CELL을 내놓았다. F-CELL은 벤츠가 선보일 첫 번째 양산차로 올해 말 출시될 예정. 최고 출력 136마력으로 주행 거리가 400㎞에 달한다고 설명했다. 블루제로 E-CELL 플러스 컨셉트카는 도심형 전기 구동장치에 장거리 주행 기능을 더한 모델로 주행 거리가 600㎞까지 늘었다. 전기차 모드로는 100㎞ 주행이 가능하다.

르노 `플루언스 Z.E.`와 카를로스 곤 회장.

아우디가 야심차게 공개한 `e-tron` 컨셉트카는 순수 전기구동 시스템이 적용된 고성능 전기 스포츠카다. 최고 출력 313마력, 최대 토크 458㎏ㆍｍ란 강력한 힘을 내며 `제로×백(0㎞→100㎞)`이 4.8초에 불과하다. 2인승 스포츠카인 e-tron은 앞뒤 차축에 각각 2개씩 장착된 4개의 전기모터가 구동함으로써 전기차에도 콰트로(quattro) 시스템을 적용했다. 무게는 1600㎏에 불과하다.

폭스바겐의 도심형 전기차 `E-Up!`은 2011년 출시 예정인 `새로운 소형차 라인업`을 기초로 만들었다. 2007년 모터쇼에서 공개한 `Up!`보다 전장이 0.26ｍ 짧은 3.19ｍ에 불과한 콤팩트 모델이다. 이는 2013년 출시를 목표로 개발 중인 전기 시티카에 대한 비전을 보여준다. 초소형 모델이면서도 성인 3명과 어린이 1명이 탑승할 수 있고 1회 충전으로 130㎞ 도심 주행이 가능하다.

현대차가 순수 전기차로 처음 내놓은 `i10 일렉트릭`은 유럽형 경차인 i10을 기반으로 한다. 49㎾ 전기모터와 리튬이온 배터리를 장착해 한 번 충전으로 최대 160㎞를 주행하며 시속 130㎞를 낼 수 있다. 413V로 15분 만에 85%를 급속충전하며, 220V로 5시간 동안 100%를 충전할 수 있다.

현대차 `ix-메트로`.

◆ 전기차에 가려진 화제의 차

= 이번 모터쇼의 트렌드는 전기차였지만 하이브리드카나 슈퍼카ㆍ명품차도 많은 관람객의 눈길을 사로잡았다.

BMW가 내놓은 고성능 스포츠 하이브리드 컨셉트카인 `비전 이피션트 다이내믹스`는 단연 돋보였다. 독특하고 세련된 디자인에 BMW의 액티브 하이브리드 기술을 접목시킨 이 차는 차문이 위쪽으로 열리는 걸윙도어에 스포츠카임에도 차량 윗면과 측면을 모두 투명하게 처리했다. 풀 하이드리드 방식을 적용했고 3기통 터보 디젤엔진을 장착해 최고 출력 356마력, 제로백은 4.8초로 고성능을 자랑한다.

폭스바겐은 `현 단계 최고의 친환경차는 클린디젤이다`를 모토로 블루모션 3종(폴로ㆍ골프ㆍ파사트)를 선보였다. 폴로 블루모션은 1.2 TDI 엔진에 최고 출력 75마력, 연비는 31㎞/ℓ, 이산화탄소(CO₂) 배출은 87ｇ/㎞로 5인승 차량 중 세계 최저 수준이다. 105마력인 골프 블루모션도 연비가 27㎞/ℓ에 달한다. 폴로는 2010년, 골프와 파사트 블루모션은 올가을 유럽에서부터 시판할 예정.

현대차도 플러그인 하이브리드 방식의 크로스오버인 `ix-메트로`를 공개했다. 직분사 방식인 3기통 가솔린 엔진, 6단 듀얼 클러치, 소형 전기 모터가 장착돼 최대 출력 124마력, CO₂ 배출량은 80ｇ/㎞에 불과하다. 산뜻한 도시형 디자인으로 세계 각국의 카메라 세례를 받았다.

BMW `비전 이피션트다이내믹스`.

하이브리드카 선두주자인 일본 도요타는 플러그인 하이브리드를 적용한 뉴프리우스와 함께 풀하이브리드 컨셉트카인 Auris HSD를 공개했다. Auris HSD는 도요타가 전 라인업을 하이브리드카로 만드는 첫 시도여서 주목을 받았다.

메르세데스-벤츠의 슈퍼 스포츠카 SLS AMG도 화제작 중 하나. 화려한 걸윙도어가 인상적인 이 차는 AMG 6.3 엔진에 최대 출력 571마력을 뽑낸다. 제로백은 3.8초에 불과하고, 최고 속도는 시속 317㎞에 달한다.

재규어가 월드 프리미어로 공개한 대형 고급 세단인 XJ도 관람객이 몰렸다. 내년 초 시판될 예정인 XJ에는 5.0 가솔린과 3.0 디젤엔진이 장착된다. 화려한 실내 인테리어와 센터페시아가 눈길을 끈다. 트렁크 용량은 520ℓ로 동급 중 최대 수준이다.

명품차업체인 롤스로이스가 심혈을 기울여 내놓은 `고스트(Ghost)`는 이 회사가 생산한 차 중 가장 파워풀하다는 평가를 받는다. 6.6ℓ 트윈 터보 V12 엔진으로 최대 출력 563마력의 강력한 힘을 낸다. 컴포트 엔트리, 나이트비전, 차선 출발 경고 시스템은 등 첨단 기술과 부품이 집약적으로 적용됐다.

[프랑크푸르트 = 김정욱 기자]

美 A123, 상장 첫날 50% 폭등

2009-09-26T15:57:00Z

[아시아경제신문 양재필 기자] 미국의 리튬 이온 배터리 전문업체 A123(A123 System Inc.)이 상장 첫날 50%이상 폭등하는 기염을 토했다. 전기차 산업의 성장 기대가 높지만 적자 기업의 주가 폭등은 투기적이라는 비판이다.

24일(현지시간) 나스닥 시장에 상장된 A123 주가는 시초가 13.5달러보다 50.3%(6.76달러) 폭등한 주당 20.29달러로 거래를 마쳤다. 거래량은 4100여만주에 달했다.

A123 발행 주관사인 모간스탠리는 당초 A123의 공모가격을 주당 9달러~9.5달러로 제시했으나 수요가 엄청나 상장 이틀 전 주당 10~11.5달러로 상향했다. 기업공개(IPO)가격은 이보다도 높은 주당 13.5달러로 결정한 바 있다.

애널리스트들은 이번 급등에 대해 “향후 미국 정부가 전기 자동차용 배터리 산업에 많은 지원을 할 것이라는 기대감이 몰리면서 A123이 초강세를 보인 것”이라며 “투자자들이 초고속으로 성장할 수 있는 사업에 크게 베팅했다”고 분석했다.

A123은 차세대 전지인 '나노인산(Nanophosphate) 전지' 개발에 주력하는 기업으로 매사추세츠 공과대학(MIT) 출신 과학자들이 2001년 설립했다.

설립자 3명 가운데 옛-밍 지양 등 2명은 MIT 출신이다.

A123은 6개월간 4290만 달러의 매출에 4070만 달러의 손실을 기록, 아직까지는 수익이 나지 않는 상태다.

지난해에는 8100만달러, 2007년에는 3100만달러 손실을 냈다. 2007년 227명이던 직원은 지난달말 현재 1672명으로 늘었다.

한편 자동차 전문 애널리스트들은 올해 정부 지원에 힘입어 전기차·하이브리드차 시장이 크게 성장할 것이며 오는 2015년까지 시장규모가 218억 달러에 이를 것으로 전망했다.

양재필 기자 ryanfeel@asiae.co.kr

- 어제 미국 나스닥에서 전동기기/전기차용 배터리 업체인 A123 상장
- 공모가 13.5달러, 종가 20.3달러
- 시가총액 19억달러(2.2조원)
- 상반기 매출액 43백만달러, 순손실 41백만달러
- 전기차용으로는 크라이슬러에 납품
- 참고로 GM Volt 배터리 납품 업체 선정 때 LG화학과 경합했던 업체임
- 실적 대비 높은 시가총액 감안시 한국 LG화학/삼성SDI 매력 더욱 부각되는 계기될 전망

전기버스, 2010년 서울시내 달린다

2009-09-24T14:47:08Z


	2009-09-22 18:58:01

		전동모터와 리튬이온 배터리를 장착해 한번 충전하면 최고 시속 100km로 110km 거리를 달릴 수 있는 전기버스가 내년 봄부터 시내버스 노선에 보급된다. 서울시는 내년 4월부터 남산 순환버스 02ㆍ03ㆍ05번 등 3개 노선(15대)에서 전기버스를 운행하고 9월부터는 여의도 순환버스 61ㆍ62번(8대)과 강남 순환버스 41번(11대)으로 확대할 예정이라고 최근 밝혔다. 시는 이에 앞서 올해 12월말경부터 남산 순환도로에서 시험운행을 실시키로 했으며, 경사가 있어 난코스로 꼽히는 남산 순환노선의 시범운영에서 전기버스가 성공적으로 운행되면, 다른 노선으로 확대보급하는데 문제가 없을 것으로 보고 있다. 이번에 제작되는 전기버스는 국토부에서 연구개발한 한국형 저상버스의 차체를 기본베이스로 내리막에서는 제동 및 감속에너지를 회생시켜 재충전하는 에너지 절감시스템을 채택했다. 또 차체는 철강제품이 아닌 최첨단 복합소재를 사용해 차량 중량을 20% 줄였고 이 차체의 강성은 철강소재보다 1.5배 이상 강화시킨 것이다. 전기버스의 외관은 차량의 중간 부분이 살짝 들어간 땅콩(누에고치) 모양의 곡선형 디자인이고 색채는 서울시 디자인본부가 별도로 개발한 색을 적용할 예정이다. 차량은 ㈜한국화이바에서 제작하고, 전동모터 등 구동시스템과 20분이내 충전이 이뤄지는 급속 충전장치는 ㈜현대중공업이 개발 중으로, 전기버스 1대당 비용은 6억5천만원이다. 시는 올해 말 국토해양부의 차량 인증을 받아 정식 전기 차량으로 등록할 계획이다. 한편 서울시는 2020년까지 모든 버스와 택시를 전기자동차 또는 하이브리드 차량으로 교체할 계획이다. 아울러 전기차 보급을 위한 인프라인 전기차 충전시설도 7000여개까지 확충한다는 계획이다.

서울시, 올해 말 남산 순환도로 노선서 시험운행

[732호] 2009년 09월 16일 (수) 21:00:57

박진철 기자 jin@atweekly.com

서울시가 올해 말부터 전기버스 시험운행을 시행하고 이르면 내년 봄부터 시내버스 노선에 도입한다.

서울시는 대기오염물질과 온실가스 배출이 전혀 없는 서울형 친환경 전기버스를 개발해 올해 12월 말경 남산 순환도로 노선에서 시험운행을 시행하기로 했다고 밝혔다. 또한, 2010년 봄부터 시내버스 노선에도 전기차를 보급한다는 계획이다.


▲ 서울시는 올해 말부터 전기버스 시험운행을 시행해, 2010년 봄부터 시내버스 노선에 전기버스를 도입할 계획이다. 사진은 현재 개발 중으로 서울시에 도입될 전기버스의 기본 차체가 될 한국형 저상버스의 표준모델이다.(위클리자동차신문 DB)

해당 전기버스는 국토해양부에서 연구개발한 한국형 저상버스 차체를 기본으로 해 240kW(322마력)의 고성능 수랭식 전동모터와 리튬이온배터리를 장착하게 되며, 내리막에서는 제동·감속에너지를 회생시켜 재충전하는 등 에너지절감 시스템을 채택한다.

또한, 차체는 기존 철강 제품이 아닌 첨단 복합소재를 사용해 차량 중량을 20% 감소시켰으며, 차체의 강성은 철강소재보다 1.5배 이상 강화시킨 제품이라고 서울시는 설명했다.

전기버스의 상용 성능은 최고시속 100km, 1회 충전 시 110km를 주행하도록 했으며, 기타 편의장치는 현재의 최신 시내버스나 관광버스와 같다.

또한, 한국형 저상 전기버스는 차체바닥을 보도블록의 높이와 맞춰 주는 가변형 닐링 시스템을 장착해 승객의 승∙하차 편의를 돕고, 노약자나 장애인 탑승 시 보도와 수평으로 연결되는 자동경사판을 갖췄으며, 외부 디자인도 기존 시내버스의 모습에 새롭게 땅콩(누에고치) 모양으로서 도시의 곡선을 접목했다. 한편, 채색 디자인은 친환경 차량의 형상과 남산 등 도심환경과 어울리도록 서울시 디자인 본부에서 별도로 개발해 적용할 예정이다.

한편, 이번에 개발되는 저상 전기버스의 차체 제작은 한국형 표준 저상버스 개발업체인 ㈜한국화이바에서 제작하고, 전동모터 등 구동시스템과 20분 내에 충전이 이뤄지는 급속 충전장치는 국내 최대의 전장 제품 제작사인 현대중공업㈜에서 개발하고 있다.

해당 저상 전기버스는 성능 및 안전성을 확보하기 위해 국토해양부와 교통안전공단이 개발 단계부터 참여하고 있으며, 올해 말 국토해양부의 차량인증을 거쳐 정식으로 전기차로 등록할 예정이라고 서울시는 전했다.

EIG, 차량용 배터리 생산 두배로

2009-09-24T11:13:55Z

리튬폴리머 배터리전문업체 EIG(대표 강석범)가 국내외 전기차 업계의 주문량을 맞추기 위해 생산라인을 대폭 확장하고 있다.

천안에 위치한 EIG는 지난 2003년부터 차량용 2차 배터리를 제조해 CT&T를 비롯해서 국내외 전기차 업체에 납품하고 있다. 이 회사가 생산하는 리튬인산철 배터리(LiFePO4)는 안전성이 뛰어나고 에너지 밀도가 높아 차세대 전기차 시장에서 주목받고 있다.

현재 천안공장의 생산능력은 리튬폴리머 배터리, 리튬인산철 배터리를 합쳐 연간 30MW 규모이다. 회사측은 올들어 미국과 유럽에서 전기차 배터리 주문이 크게 늘어남에 따라 천안 공장부지에 생산라인을 추가로 확대하는 중이라고 밝혔다.

윤석준 EIG 부장은 “신규공장이 완성되는 연말경이면 차량용 배터리 생산능력은 연간 70MW, 월 8만개로 두배 이상 늘어날 전망이다”면서 “시장수요에 따라 투자규모를 더 늘리는 방안도 검토 중이다”라고 말했다.

배일한기자 bailh@etnews.co.kr 기사입력 2009-09-22

전기차 충전기, 세계 1위 넘본다

2009-09-24T11:10:22Z

국내 벤처기업이 세계 최고 수준의 전기차 급속충전기술을 개발해 화제를 모으고 있다.

시그넷시스템(대표 황호철)은 4인승 전기차를 20분만에 재충전하는 60kw급 급속충전기(사진)를 개발했다고 22일 밝혔다.

급속충전기는 전기차의 리튬배터리를 최단시간내 충전하는데 필수장비로서 향후 그린차 시장성장에 따라 주유소, 공공주차장, 가정 등에서 폭발적 시장수요가 기대되는 아이템이다. 이 회사의 급속충전기는 여러개의 병렬식 모듈을 조합해 충전용량을 늘리는 독보적 특허기술 덕분에 세계에서 가장 가볍고 유지보수가 편리한 장점을 갖는다. 시그넷시스템이 선보인 60kw급 전기차 급속충전기는 높이 1.3m, 중량은 80kg이다. 일본 미쓰비시가 전기차 운용을 위해 도입한 고정형 급속충전기(사진)에 비하면 덩치가 4분의 1에 불과하다. 따라서 급속충전기를 차량 탑재형으로 소형화시킬 때도 차체 중량을 훨씬 줄이고 더욱 멀리 운행할 수 있다. 현재까지 60kw급 이상의 리튬배터리용 급속충전기를 실용화한 회사는 전세계를 통틀어 미국 레스터와 M.A.C, 이탈리아 지반 등 4곳에 불과하다. 시그넷시스템은 미국, 이탈리아의 경쟁사에 비해서 기술력과 가격경쟁력에서 한수 앞서기 때문에 내년부터 본격화될 친환경 전기차 부품시장에서 히든챔피언으로 기대된다.

황호철 시그넷시스템 대표는 “순수 전기차 및 플러그인 하이브리드카(PHEV) 보급에 필수적인 급속충전 인프라 분야에서 병렬모듈식 충전기술은 중요한 전략적 가치를 갖고 있다”면서 “내년부터 미국, 유럽 전기차 시장에 급속충전기 수출이 본격화하면 매출 300억원을 넘어설 전망이다”고 말했다.

일산에 위치한 시그넷시스템은 지난 98년 창립 이후 골프카트, 전기지게차 등에 들어가는 급속충전기를 제작해 세계 20여개국에 시판하고 있다.

배일한기자 bailh@etnews.co.kr 기사입력 2009-09-23

Lithium Iron Phosphate (LiFePO4) Batteries

2009-09-24T09:51:46Z

Many thanks to Armin Pauza for this very interesting article about the latest developments in lithium ion battery technology which will soon be available in Australia. For the technically challenged there is a summary at the end.

Overview of Existing Battery Technology

Up to the present time the boat owner has only had available one type of battery chemistry to serve a multitude of marine applications. This of course is the lead acid battery. As discussed in detail in a previous article on batteries, there are two main variations to the lead acid battery depending upon its specific application.
Broadly speaking the lead acid engine start or “cranking battery” is designed to provide a short, high power burst of electrical current to crank over either petrol or diesel engines while starting.

The other main type of lead acid battery is the deep cycle or gel/AGM type which is used to provide sustained power for electrical devices and equipment over a long period. This is the type of battery which provides house power on boats and is also used for backup power in UPS systems (uninterruptible power supplies) and for stationary solar power applications.

Both types of lead acid batteries however have severe limitations.
Lead acid batteries are extremely heavy and while weight may not be an important factor for batteries in a stationary environment, for use in a motive application such as a boat or car having to “carry” such a heavy dead weight (particularly in racing applications) does not make much common sense. In addition lead acid batteries contain many nasty chemicals such as sulphuric acid and toxic heavy metals like lead which are potentially hazardous for the environment.

Lead is a very heavy metal and for many years the search has been on to make a better battery that is also lighter in weight.

Development of Lithium Batteries

Lithium is the logical choice since it is the lightest metal known to man. However in addition to being extremely light in weight, lithium is also extremely reactive and for this reason pure lithium metal is never found in nature. Lithium metal is manufactured from lithium salts which are extracted through mining activities. Lithium ion batteries have been available for several years for many consumer applications.

As with lead acid batteries, lithium batteries also are available in several chemistries, each having their particular good and bad points. The earliest lithium battery chemistries which became a commercial reality and which are still in use today for consumer items like mobile phones, notebook computer and camcorders etc. are cobalt oxide lithium ion and manganese lithium ion batteries. These batteries both have extremely high energy densities but have the disadvantage that in large format applications and in cases where many separate cells are used which can become unbalanced during several charge cycles, they can potentially become dangerous and a risk of fire or explosion is a possibility.

While these batteries are generally considered quite safe in small format applications such as for mobile phones and the like (generally one cell only is used therefore this is why the battery voltage of a typical mobile phone battery is 3.6 -3.7 volts) there could be disastrous consequences should a large lithium battery of this chemistry fitted to a boat catch fire.

In the mid 1990’s Dr John B Goodenough and his research team from the University of Texas developed material used to make the Lithium Iron Phosphate battery (LiFePO4 for short). Dr Goodenough patented his invention and gave permission to Phostech Lithium/Hydro Quebec Canada to manufacture this material in commercial quantities for the production of LiFePO4 batteries which would be a superior replacement for lead acid batteries.

More information about Phostech Lithium can be obtained here.

Advantages of Lithium Batteries

Unlike the hazardous nature of the earlier chemistry lithium battery types, lithium iron phosphate batteries are extremely stable and safe to use. This safety combined with their light weight has found wide use for these batteries for military applications and now for the emerging electric vehicle market. They are in fact even safer than lead acid batteries and do not suffer from some of the problems which are inherent to lead acid batteries such as, thermal runaway, sulphation when left in a discharged condition and high rates of self discharged if not used.

A great advantage of LiFePO4 batteries is their extremely long life. For a standby power application such as battery could be expected to have a life of up to 20 years.
Lead acid batteries generally have a life of only a few hundred deep charge cycles while a quality LiFePO4 battery can typically be charged in excess of 2000 times and there are LiFePO4 cells which are currently under test at the US Department of Energy Laboratories in New Mexico which have recently passed 7000 cycles and are still working.

Though not as high in energy density as the earlier lithium battery types, the lithium iron phosphate battery still has a far higher energy density compared to the lead acid battery as can be seen from the graph below.

In recent years large format LiFePO4 batteries have been made to replace lead acid batteries and are now being widely used for battery packs for electric vehicles as well as hybrid electric cars. They are also being used in high power electric cordless power tools.

Benefits To The Boat Owner Of A Quality LiFePO4 Battery

Lithium iron phosphate is a truly multi-application battery so the same battery can be used for both high power applications such as engine cranking as well as for house power.

Another major factor which should be taken into consideration when replacing a lead acid battery with a LiFePO4 battery is that due to the higher energy density and greater performance of the lithium battery often a smaller battery can be used which will provide equivalent performance to the original lead battery. For many applications a 60Ah lithium battery will provide equivalent performance to a 100Ah lead acid battery.

This difference in performance can clearly be seen if both battery types are compared side by side in high current drain applications (for example if used to power an electric trolling motor). What many people fail to realise about a lead acid battery is that its capacity (Ah) rating is usually specified at the 20 hour discharge rate. At high rates of discharge the capacity is reduced due to “Peukert’s Effect”. A typical 100Ah lead acid battery when discharged in an hour or two may have an actual measured capacity of as little as 60-70Ah.

As soon as a load is placed on a lead acid battery there is a sudden drop or “sag” in voltage. The voltage continues to decrease until the battery is completely discharged. By contrast the discharge characteristic of a LiFePO4 battery is very different. The discharge curve is close to being linear. Even under very heavy electrical loads a LiFePO4 battery will maintain almost full power with very little reduction in nominal voltage throughout its discharge cycle until the battery becomes almost exhausted and in need of re-charging.

A good example of this effect in practical terms has been the use of this new lithium battery technology in yachts. For more than six months now LiFePO4 batteries have been used as an engine starting battery in several large yachts in Taiwan. An 80Ah lithium iron phosphate battery weighing only 16.5kg has replaced the 240Ah lead acid starting batteries weighing over 40kg for starting the 380 horsepower marine diesel engines on several of these large Taiwanese yachts.

Another great benefit of these batteries for boating applications is due to their inherent safety features. Since they do not produce flammable hydrogen under any circumstances (even if overcharged) a LiFePO4 battery can be safely installed in a confined place in a boat or ship without fear of a fire or explosion. Also due to slim cylindrical nature of LiFePO4 cells a custom battery or virtually any shape can be made which will fit into any tight space on a boat.

Another advantage of these batteries is their rapid charge capability. LiFePO4 batteries can be re-charged extremely quickly. This rapid charge capability comes by necessity since these batteries have been developed for use in the electric cars of the future.
For maximum life a discharged deep cycle lead acid battery should only be trickle charged in 12–24 hours. By stark contrast a quality LiFePO4 battery which is completely discharged can be brought back to a state of greater than 90% full charge in 15 minutes. For many boating applications this rapid charge ability will be a godsend.
For example when an electric trolling motor battery has been discharged, it would be possible to return to shore and recharge the battery by a generator or mains and head off again with a fully charged battery in less than an hour. The added benefit of the LiFePO4 battery is that since it is only half the weight of a lead acid battery for the same capacity it won’t break your back while you lift it out of the boat to carry it to the charging source.

An overview of the benefits of Lithium Iron Phosphate batteries

Safe technology, will not catch fire or explode with overcharge

Over 2000 discharge cycles life compared to typically around 300 for lead acid

Double the usable capacity of similar amp hour lead acid batteries

Virtually flat discharge curve means maximum power available until fully discharged (no “voltage sag” as with lead acid batteries).

High discharge rate capability, 10C continuous, 20C pulse discharge.

Unlike lead acid batteries, can be left in a partially discharged state for extended periods without causing permanent damage

Extremely low self discharge rate (unlike lead acid which will go flat quite quickly if left sitting for long periods)

Does not suffer from “thermal runaway”

Can be used safely in high ambient temperatures of up to 60 deg.C without any degradation in performance

12.8V nominal, 8V maximum discharge, 14.65V maximum charge voltage

Can be connected in series for higher voltages or parallel for higher capacity.

Absolutely maintenance free for the life of the battery

Can be operated in any orientation

Does not contain any toxic heavy metals such as lead, cadmium, nor any corrosive acids or alkalis thus making LiFePO4 batteries the most environmentally friendly battery chemistry available

LiFePO4 cells are of solid construction. There are no fragile/brittle plates made of lead which can be prone to failure over time as a result of vibration.

Can be safely rapidly recharged. When fully discharged can be brought to a state of over 90% fully charged in 15 minutes.

Availability of Lithium Batteries

It will not be long before several brands of LiFePO4 batteries will be available to boat owners. When selecting a particular brand the battery purchaser should consider a battery manufacturer who uses cathode material supplied by Phostech Lithium Canada. Such a battery should come with a warranty of at least 3 years and more than 1000 charge cycles.

Due to the much higher initial cost of a LiFePO4 battery, several cheap Chinese pirated copies have now entered the market. The prospective battery purchaser should be very wary when considering purchasing one of these batteries since one reason for their lower price is that the Chinese battery cell manufacturers do not use the finest grade of cathode powder available (and do not pay royalties for this highest quality powder which is only available from the patent holder, Phostech Canada). Since this Chinese manufactured cathode powder is of inferior quality to that which comes from Canada, the performance and longevity of the final battery product can be expected to have a much shorter lifespan combined with overall poorer performance.

There are a handful of manufacturers of first grade quality Lithium Iron Phosphate batteries which will outlast several lead acid batteries and provide vastly superior performance to a lead acid battery.

Lithium Iron Phosphate batteries are sure to revolutionise the marine industry in coming years by enhancing both the performance and reliability of boats and their electrical systems thus making for a more enjoyable and safer boating experience.

Armin Pauza
General Manager & Principal Electrical Engineer
Lithium Batteries Australia
info@lifebatt.com.au

Connecting Batteries & Chargers

2009-09-19T16:58:41Z

1. Series & Parallel Battery Packs

It is important to discuss this topic because when more than one battery is connected together the resulting battery pack will have either a different voltage or a different amp hour capacity (or both) when compared to a single battery.

2. Series Connections

Let's begin in Figure 1 with a simple box model showing the positive and negative terminals to represent the physical battery. We'll use this to relate to the physical connections between the batteries that you would use to construct a battery pack.

Figure 1: Single Battery Physical Model & Schematic Symbol

Figure 2: Batteries Connected in Series

Figure 2 shows two 12-volt batteries connected in series. The important things to note about a series connection are: 1) The battery voltages add together to determine the battery pack voltage. In this example the resulting pack voltage is 24 volts. 2) The capacity of the battery pack is the same as that of an individual battery. This assumes that the capacities of the individual batteries are the same. In fact, this is a must. Do not mix and match different size batteries in the same battery pack.

3. Parallel Connections

Figure 3: Batteries Connected in Parallel (Click to Enlarge)

Figure 3 shows two 12-volt batteries connected in parallel. The important things to note about a parallel connection are: 1) The battery pack voltage is the same as the voltage of the individual battery. This assumes that the individual battery voltages are the same. In fact, this is an absolute must. Do not mix and match different battery voltages in the same battery pack. In this example the battery pack voltage is 12 volts which is exactly the same as each of the individual 12-volt batteries. 2) The capacity of the battery pack is the sum of the capacities of the individual batteries. Again, make sure that all of the batteries are the same size, that is that they have the same amp-hour capacity.

4. Series/ Parallel Connections

There are many ways to connect a group of batteries in both series and parallel at the same time. This is common practice in many battery power appliances, particularly in electric vehicles and large UPS systems where the battery packs require large voltages and amp-hour capacities. It is not uncommon to have battery packs with several hundred volts and several hundred amp-hours.

Just to get an idea of how these connections can be made, we'll look at two examples, with 4 batteries each, using 12 volt, 20 Ah batteries. In each of the examples, the 4 batteries are identified as A, B, C, and D. Example 1, shown in Figure 4, has 2 pairs of series connected batteries joined in a single parallel connection. In this type of arrangement, we refer to each pair of series connected batteries as a "string". Batteries A and C are in series. Batteries B and D are in series. The string A and C is in parallel with the string B and D. Notice that the total battery pack voltage is 24 volts and that the total battery pack capacity is 40 amp-hours.

Figure 4: Batteries Connected in Series / Parallel: Example 1 (Click to Enlarge)

Example 2, shown in Figure 5, has 2 pairs of parallel-connected batteries joined in a single series connection. Batteries A and B are in parallel. Batteries C and D are in parallel. The parallel combination A and B is in series with the parallel combination C and D. Again, the total battery pack voltage is 24 volts and that the total battery pack capacity is 40 amp-hours.

Figure 5: Batteries Connected in Series / Parallel: Example 2 (Click to Enlarge)

5. Connecting Battery Chargers to Series and Parallel Battery Packs
Note: The following diagrams show some ways to connect Deltran battery chargers to various battery packs connected in series and parallel.

6. One Battery, One Charger, One Voltage
Positive to Positive, Negative to Negative, Voltages are the Same

Figure 6: One Battery, One Charger

Figure 6 shows the most basic connection between a battery charger and a single battery. The positive charger output (red) connects to the positive battery post. The negative charger output (black) connects to the negative battery post. Always remember: 1) positive connects to positive and negative connects to negative 2) the charger and the battery must have the same voltage.

7. Two Batteries in Series, Two Chargers

Figure 7: Two Batteries in Series, Two Chargers

Figure 7 shows two 12 Volt batteries connected in series. The resulting battery pack voltage is 24 volts. As you can see, each battery is connected to a single 12-volt charger. This is probably the best way to ensure that each battery is completely recharged to its full capacity after each time that the battery pack is discharged. This eliminates most of the problems associated with cycling batteries connected in series strings.

8. Two Batteries in Series, One Charger

Figure 8: Two Batteries in Series, One Charger

9. Two Batteries in Parallel, One Charger

Figure 9: Two Batteries in Parallel, One Charger

Batteries connected in series strings can also be recharged by a single charger having the same nominal charging voltage output as the nominal battery pack voltage. In Figure 8, a single 24-volt charger is connected to a 24-volt battery pack.

In Figure 9 we see a pair of 12-volt batteries connected in parallel. This 12-volt battery pack is connected to a single 12-volt charger. Note the blue wire designated W1. The purpose of this wire is to balance the voltage drop evenly across both batteries and each wire during charging. This is not critical for lower current chargers, but when you start to get into the 10 amp and above range, the voltage differential can be significant. The blue wire W1 must be connected to the opposite end of the battery pack as the black wire at the top of the battery pack.

When batteries are connected in parallel, only use one charger. Do not connect a charger to each battery, unless you break the electrical connection between the batteries. The reason is that the chargers will very likely complete one or more their charging subroutines (charge modes or stages) at different times. That means that each charger would be trying to bring the battery pack to a different voltage level. Depending on how the chargers are configured to prevent a reverse polarity connection, the charger with the lower voltage output could possibly draw current from the charger with the higher voltage output, or even from the battery pack that it is trying to charge. If the chargers' reverse polarity protection mechanism includes a solid state, unidirectional, voltage controlled, current switch (like a diode), then this is not a big problem.

10. Four Batteries in Series / Parallel (Example 1), Two Chargers
THIS ARRANGEMENT IS ABSOLUTELY NOT RECOMMENDED!

Figure 10: Four Batteries in Series / Parallel (Example 1), Two Chargers

Figure 10 is not the best arrangement for recharging this type of series/parallel battery pack. At first glance it appears that batteries B and D are both receiving the full attention of chargers #1 and #2 respectively, while batteries A and C receive no recharge current. What actually happens is that all 4 batteries get charged, but probably not evenly. Depending on the cable and contact resistances, batteries A and C may only be charged as much as 0.5 or 0.75 volts less than batteries B and D. AGAIN, THE ARRANGEMENT SHOWN IN Figure 10 IS ABSOLUTELY NOT RECOMMENDED!

11. Four Batteries in Series / Parallel (Example 1), One Charger

Figure 11: Four Batteries in Series / Parallel (Example 1), One Charger

The diagram shown in Figure 11 is an acceptable way to charge a combination series / parallel battery pack. This method is definitely better than the arrangement shown in Figure 10 because the imbalance in individual battery voltages is not as much of a concern. There are some intricate details of charging algorithms that are specifically optimized to account for and eliminate the individual battery voltage imbalance in large series strings. Even without those special charging features, the single 24-volt charger in this arrangement does a better job than two 12-volt chargers would. Again, the blue wire designated W1 serves the same charge voltage drop imbalance function that it did in Figure 9.

Figure 12 again shows two 12 volt chargers connected to a series / parallel battery pack. But this battery pack is configured like example 2 in the previous section. What you have is two sets of two batteries each connected in parallel. Then those two parallel-connected sets of batteries are connected in series by a single wire connection. In this case, it is perfectly acceptable to use a single charger for each of the parallel-connected sets of batteries without worrying about the voltage imbalance discussed with respect to example 1. Recall that example 1 shown in Figure 4 had two sets of two batteries, first connected in series, then each series connected in parallel by 2 wire connections.

For those mathematics buffs that are into topology and n-dimensional spaces, etc., one might consider the fact that there is one more piece of wire connecting the batteries in example 2 (5 pieces of wire total) compared to only 4 pieces of wire in example 1. That one extra connection makes the difference between being able to use two 12-volt chargers effectively instead of having to use one 24-volt charger. In some larger systems, these types of considerations could have an impact on both economics and system reliability.

12. Four Batteries in Series / Parallel (Example 2), Two Chargers

Figure 12: Four Batteries in Series / Parallel (Example 2), Two Chargers

Figure 13 shows the same 24 volt, 4 battery, series / parallel battery pack arrangement as in example 2, but with a single 24 volt battery charger. Because of the differences between the physical, electrical connections in the battery packs when comparing example 1 and 2, in one case it is acceptable to use either two 12-volt batteries or a single 24-volt battery. In the other case it is not acceptable.

If you ever have any doubts about the electrical connections between batteries and charging equipment, contact the battery and / or the battery charger manufacturer and make sure that you are making the connections correctly. That information can potentially save a lot of money and frustration.

13. Four Batteries in Series / Parallel (Example 2), One Charger

Figure 13: Four Batteries in Series / Parallel (Example 2), One Charger

Just one more comment about voltage imbalance while charging current is being applied. Figure 13 shows two wires highlighted, the blue one designated W1 and the green one designated W2. Interestingly enough, if the connection at battery D positive terminal is moved to battery C positive terminal, without changing the connection at battery A negative terminal, then a voltage imbalance will exist. Do a thought experiment. Take a pencil and trace the path of the charge current from the output, positive terminal of the 24 volt charger, through the wires, and the batteries, through W1 and back to the output, negative terminal of the 24 volt charger.

Now go back to Figure 12 and look at the green wire designated W3. With 2 independent chargers connected, the blue wires W1 & W2 correct the voltage imbalance that would exist in the individual, parallel connected battery packs. The green wire W3 does absolutely nothing in terms of charging the batteries. In fact, it can simply be removed because NO CURRENT flows through it while the two groups of batteries are being charged.

전기차 시대 “배터리 전쟁이 시작됐다”

2009-09-17T12:05:29Z

프랑크푸르트(독일)=윤정식 기자】인하우스냐, 아웃소싱이냐.

15일(현지 시간) 개막을 앞둔 ‘2009 프랑크푸르트 모터쇼’에서는 자동차의 상징인 내연기관보다 모터와 배터리 차량이 더 많이 보인다. 일각에서는 “내연기관의 시대가 곧 종말을 고할 것”이라는 섣부른 예측도 나온다. 그만큼 세계 자동차 시장의 촉각이 전기차에 집중되고 있음을 반증하는 것이다.

전기차의 핵심은 배터리. 배터리 개발은 유럽은 아웃소싱을, 일본은 인하우스(자체 개발 및 조달) 전략을 택하고 있다. 서로 다른 방법론을 놓고 자웅을 겨루고 있는 것이다. 이런 가운데 한국과 중국 업체들의 약진도 두드러진다. 향후 전기차 시대가 본격화 됐을 때 국가 간 무역 분쟁이 우려되는 분야다.

▶‘인하우스’ 일본, 배터리는 미래의 엔진=세계 최초 하이브리드카(도요타 프리우스), 세계 최초 양산형 전기차(미쓰비시 아이미브) 등 친환경차 개발을 주도하고 있는 일본 업체들은 배터리 회사와 1:1로 제휴, 자신들이 배터리 개발도 주도하는 양상이다. 이런 방식은 초기 투자 비용이 막대하다는 단점이 있지만 일정 수준을 넘어서면 원천기술 확보에서 유리한 고지를 선점하게 된다.

도요타는 얼마전 니켈수소전지를 탑재한 3세대 프리우스를 출시했다. 리튬이온전지에 비해 ‘구식’이라는 평가를 받는 배터리여서 도요타의 친환경 선두주자 이미지에 걸맞지 않는 차라는 지적도 있다.

하지만 실제 도요타의 목표는 전지를 교체 없이 사용하는 쪽에 맞추고 있고 이번 니켈수소전지는 그 연장선상이라는 해석이다. 전지업체들은 전지를 소모품으로 보고 있는 반면 도요타 같은 일본 업체들은 반영구적인 차량용 배터리 개발이 최종 목표이기 때문이다. 현재 도요타는 파나소닉과 함께 차세대 차량용 배터리 개발에 박차를 가하고 있고 닛산도 NEC, 미쓰비시는 GS유아사와 제휴를 맺고 있다.

▶‘아웃 소싱’ 유럽, 배터리는 소모품=유럽업체들은 배터리의 자체 개발보다는 다양한 구매처 확보에 힘을 쓰는 양상. 실제로 폴크스바겐은 지난 2월 일본 도시바와, 5월에는 중국의 BYD와 제휴했고 다임러 역시 파트너였던 컨티넨탈 외에 보쉬, 미국의 A123시스템 등과 협력관계를 맺었다.

이는 ‘전지는 부품의 하나다. 좋은 것이 있으면 어디에서라도 산다’라는 인식에서 나온 것이다. 오히려 배터리 보다는 경량화 기술에 보다 집중하는 모습이다, 영국의 고급 스포츠카 회사인 로터스는 친환경차 전용 알루미늄 섀시를 내놓고 유럽과 미국의 전기차 업체를 상대로 판매를 가속화 하고 있다.

이런 이유로 최근 독일 업체들의 잇단 한국 배터리 업체와의 제휴가 이뤄지게 된 것이다. 하지만 향후에는 조달 비용을 낮추기 위해 일본과 한국이 아닌 중국산 배터리를 사용할 가능성도 높아지고 있다.

▶중국 정부 배터리 산업은 미래 먹거리=배터리 기술을 둘러싼 세계 자동차 업체들의 신경전이 가속화 되면서 자국 전기차 및 배터리 산업을 보호하려는 각국 정부들의 움직임도 빨라지고 있다.

가장 위협적인 나라는 중국. 중국 정부는 올해 안에 전기차에 대한 기술기준발표를 준비중이다. 내용은 기존 하이브리드카 지원책에 이어 전기차에도 개발기업에게 세금 감면, 구매자에게 정부 보조금을 지원하는 것을 골자로 한다. 국가 차원에서 친환경차 배터리 기술을 미래의 먹거리로 육성하겠다는 계획이다.

한국 정부도 최근 급속히 성장한 우리 업체들의 기술력을 보호하기 위해 관련 규제를 도입할 예정이다. 정부는 리튬이온전지를 탑재한 차량을 한국에서 판매할 경우 온도 상승이나 발화, 파열 등 6개 항목의 시험을 거치도록 의무화할 예정이다.

이런 규제들은 해외업체에 대한 새로운 형태의 무역 장벽 역할을 할 것으로 보인다. 친환경차량용 배터리를 둘러싼 각국 정부의 자국업체 보호 활동은 더욱 가속화 할 전망이다.
yjs@heraldm.com

전기차，車역사의 세대교체 선언

2009-09-17T11:59:38Z

2009-09-16 18:09:26

【프랑크푸르트(독일)=조영신기자】유럽 완성차 업체들이 제63회 프랑크푸르트 모터쇼에 친환경 자동차를 대거 선보였다.

특히 클린 디젤을 강조해 왔던 유럽업체들이 이번 모터쇼에 전기차를 대거 내놓아 눈길을 끌었다.

가장 눈길을 끈 업체는 르노그룹이다. 르노그룹은 르노삼성자동차의 ‘뉴SM3’를 기반으로 한 콘셉트카 ‘플루언스 Z.E’를 공개했다.

‘플루언스 Z.E’는 한번 충전으로 최대 160㎞까지 운행이 가능한 전기차다.
르노그룹은 오는 2011년 유럽과 이스라엘을 시작으로 이 전기차를 상용화할 방침이다. 무엇보다 부산 르노삼성공장에서

이 전기차를 생산할 가능성이 커 향후 부산 르노삼성공장이 친환경 자동차의 메카로 자리잡을 가능성도 배제할 수 없다.
르노그룹은 이외에 ‘트위지 Z.E’ ‘조이Z.E’ ‘캉쿠Z.E’ 등 모두 4종의 전기차를 이번 모터쇼를 통해 공개했다.

벤츠 역시 ‘블루제로 EREV’라는 이름의 플러그인 전기차와 최근 국내 출시가 결정된 ‘S400 하이브리드’에서 한 단계 더 진화한 플러그인 하이브리드 방식의 콘셉트카 ‘비전 S500’을 내놨다.

클린 디젤의 선두주자였던 폴크스바겐도 배기가스를 전혀 배출하지 않는 전기차를 이번 모터쇼를 통해 공개했다.
한번 충전으로 130㎞를 주행할 수 있는 폴크스바겐의 전기차 ‘E-UP(콘셉트카)’은 오는 2013년 양산을 목표로 개발된 순수 100% 전기차로 60㎾의 전기모터가 장착돼 있다.

BMW는 친환경 콘셉트 카인 ‘비전 이피션트 다이내믹’을 공개했다.
이번 모터쇼에서 가장 인상적인 디자인을 자랑한 ‘비전 이피션트 다이내믹’은 1.5ℓ 터보 디젤엔진에 2개의 모터를 장착한

고성능 하이브리드 스포츠 카다.

올해 창립 100주년을 맞은 아우디는 이번 모터쇼에서고성능의 100% 순수 전기스포츠 ‘아우디 e-트론’(Audi e-tron) 콘셉트카를 깜짝 공개했다. e-트론은 순수 전기구동 시스템이 적용된 2인승 고성능 스포츠카로 총 4개의 전기모터가 네바퀴를 구동함으로써 출력 313마력, 토크 458.9㎏·m의 강력한 파워와 제로백 가속시간 4.8초의 성능을 발휘한다고 아우디 측은 설명했다.

도요타는 풀 하이브리드 콘셉트카인 ‘아우리스 HSD’와 기존 가솔린 하이브리드차인 ‘프리우스’를 가정용으로도 충전이 가능한 ‘플러그인’ 방식으로 진화시킨 ‘프리우스 플러그인 하이브리드’를 공개해 한 발짝 앞선 하이브리드 기술을 자랑했다.

푸조도 이번 모터쇼에서 미쓰비시와의 공조로 개발한 자사 최초의 전기차인 ‘이온’(iOn)을 발표했다. 미쓰비시 ‘아이미브’를 기반으로 한 이온은 최대 항속 거리 130㎞로 급속충전 시스템을 사용하면 30분만에 80%까지 충전이 가능하다. 양산 시기는 내년 말이 될 것으로 보인다.

세계 최고의 완성차 업체들이 전기차를 이번 모터쇼를 통해 속속 선보인 만큼 전기차의 상용화 시기가 단축될 것으로 전망된다.
/fncho@fnnews.com

■사진설명=세계 자동차업체들은 제63회 독일 프랑크푸르트 모터쇼에 전기자동차, 플러그인하이브리드카 등 친환경 자동차를 대거 선보였다. 사진은 폴크스바겐그룹 산하의 자동차메이커인 벤틀리가 신형 물산느를 세계 최초로 소개하고 있다.

<'이젠 전기차 시대'..절정이룬 개발경쟁>

현대차,'ix-Metro' 공개

(서울=연합뉴스) 15일(현지시각) 독일 프랑크푸르트의 프랑크푸르트 메세(Frankfurt Messe)에서 열리는 '2009 프랑크푸르트 모터쇼(63rd International Motor Show IAA Cars 2009)'에서 현대자동차 모델들이 소형 하이브리드 CUV(Crossover Utility Vehicle) 콘셉트카 'ix-Metro (HND-5)' 공개행사 리허설을 하고 있다. 2009.9.15 << 현대자동차 제공 >>

	프랑크푸르트 모터쇼 개막..700여업체 참가

르노.아우디.푸조.벤츠.BMW 앞다퉈 전기차 공개

(프랑크푸르트=연합뉴스) 권혁창 기자 = 15일 개막된 제63회 프랑크푸르트 모터쇼에서는 그 어느 때보다 다양한 친환경차들이 쏟아져 나왔다.
수년 전부터 전 세계 유력 모터쇼에서 이미 본격화된 이 같은 친환경 트렌드가 이번 전시회에서는 순수 전기차와 플러그인 하이브리드차로 집약되는 양상을 보이고 있다.

특히 도요타와 혼다 등 일본업체가 전 세계 하이브리드차 기술을 선도하는 상황에서 지금까지 공식적으로는 클린 디젤 정도에 주력해온 유럽의 메이저 완성차업체들이 경쟁적으로 전기차나 플러그인 하이브리드차를 내놓아 눈길을 끌고 있다.

프랑스를 대표하는 르노는 '배기가스 제로에 도전한다'는 슬로건으로 이번 모터쇼에 4종의 전기차를 전격 공개했다.

2011년에 양산을 목표로 하고 있는 르노의 전기 콘셉트카는 15kW 전기 모터를 사용한 2인승 '트위지 Z.E', 다용도 컴팩트

세단인 '조이 Z.E', 국내에 출시돼 인기를 끌고 있는 '뉴 SM3'를 기반으로 한 '플루언스 Z.E', 운수 및 업무용인 '캉구 Z.E' 등이다. 눈여겨 볼 만한 차는 뉴 SM3를 기반으로 한 패밀리카인 플루언스 Z.E로, 표준충전으로 4-8시간, 급속충전으로 20분이 소요되며, 독창적인 급속 배터리교환 방식을 사용하면 소요시간은 불과 3분이면 된다.

르노는 4종의 전기차 중 이 모델을 2011년 유럽 각국과 이스라엘에 가장 먼저 출시할 계획이다.
르노의 전기차 개발은 닛산이 내년부터 양산에 들어가는 전기차 '리프'(LEAF)와 함께 르노-닛산 얼라이언스의 친환경

공동전략을 읽을 수 있게 한다. 르노-닛산 얼라이언스는 전기자동차가 세계시장에 대거 진입할 수 있도록 현재 정부, 현지 기관 및 에너지 회사들과 공조 체제에 돌입했으며, 현재 전 세계적으로 30개의 계약을 체결한 것으로 알려졌다.

   아우디의 변신도 놀랍다. 올해 창립 100주년을 맞은 아우디는 이번 모터쇼에서 고성능의 100% 순수 전기스포츠 '아우디 e-트론'(Audi e-tron) 콘셉트카를 깜짝 공개했다. e-트론은 순수 전기구동 시스템이 적용된 2인승 고성능 스포츠카로 총 4개의 전기모터가 네바퀴를 구동함으로써 출력 313마력, 토크 458.9kg.m의 강력한 파워와 제로백 가속시간 4.8초의 성능을 발휘한다고 아우디 측은 설명했다. 이 차에 탑재된 리튬-이온 배터리는 42.4kWh의 에너지를 공급, 약 248km의 항속거리를 제공한다.

   도요타는 풀 하이브리드 콘셉트카인 '아우리스 HSD'와 기존 가솔린 하이브리드차인 '프리우스'를 가정용으로도 충전이 가능한 '플러그인' 방식으로 진화시킨 '프리우스 플러그인 하이브리드'를 공개해 한 발짝 앞선 하이브리드 기술을 자랑했다.
플러그인 방식의 프리우스 하이브리드는 현재 영국과 프랑스에서 시범 주행을 실시하고 있는 것으로 전해졌다.

   푸조도 이번 모터쇼에서 미쓰비시와의 공조로 개발한 자사 최초의 전기차인 '이온'(iOn)을 발표했다. 미쓰비시 '아이미브'를 기반으로 한 이온은 최대 항속 거리 130㎞로, 급속충전 시스템을 사용하면 30분만에 80%까지 충전이 가능하다. 양산 시기는 내년 말이 될 것으로 보인다.

   프리미엄급 클린 디젤 엔진에만 관심을 둔 것 처럼 보이던 메르세데스-벤츠와 BMW도 전기차와 하이브리드차 개발 대열에 합류했다. 벤츠는 '블루제로 EREV'라는 이름의 플러그인 전기차와 최근 국내 출시가 결정된 S400 하이브리드에서 한 단계 발전한 플러그인 하이브리드 방식의 콘셉트카 '비전 S500'을 내놨다.

   BMW는 친환경 콘셉트카로 1.5ℓ 터보 디젤 엔진에 2개의 모터를 장착한 '비전 이피션트 다이내믹'과 '7시리즈' 외에 쿠페형 SUV인 'X6'에 전기모터를 결합한 '액티브 하이브리드7'과 '액티브 하이브리드 X6'를 선보였다.

   국내에서는 현대차가 기존 유럽 전략형 모델인 'i10'에 6kWh의 리튬폴리머 배터리와 49kW의 전기모터를 탑재한 'i10 EV'를 처음으로 발표했다. 이 차는 한번 충전으로 최장 160㎞를 달릴 수 있으며, 가정용 전원으로 급속 충전하면 15분 만에 최대 85%까지 충전할 수 있다.

   이밖에 인도의 전기차 메이커 레바는 4인승 3도어 해치백 스타일의 레바 'NXR'과 스포츠카 'NXG' 등 2개의 신모델을 내놓았다.