전기차 급속 충전방식 콤보1으로 통일 관련

[수락산]

1. 전기차 충전방식 세계표준 놓고 日 vs 美·獨 ‘으르렁’

2. 개성넘치는 전기차 충전 방식, 미래의 대세는 무엇인가

3. 전기차 급속 충전방식 `콤보 1`으로 통일된다

4. 전기차 급속 충전방식, ‘콤보1′로 통일… 표류하는 전기차 정책

충전시간에 따라 완속충전, 급속충전 방식으로 구분하며 급속충전방식에는 차데모(일본), AC 삼상, 콤보1(미국,독일), 콤보2, 9핀방식(중국), 슈퍼차저 방식으로 구분된다.

충전방식에 따라서

1. 소켓에 커넥터를 꼽는 방식

  가. 차데모 방식-일본 도요다, 닛산, 현대, 기아

  나. 콤보 방식-미국   독일

2. 무선으로 충전하는 방식 -볼보

    가. 자기유도방식

    나. 공진자기유도방식

3. 자동으로 충천하는 방식-미국 테슬라

4. 전기차 급속 충전방식, ‘콤보1′로 통일… 표류하는 전기차 정책

(모터리언님 글)

비밀글 

통계

국가기술표준원은 전기차의 급속 충전방식이 중장기적으로 통일돼야 한다고 보고 이를 유도하기 위해 관련 KS 개정(안)을 12월 29일자로 예고 고시한다. 이에 따르면 전기차의 급속 충전방식 표준은 콤보1로 단일화된다. 그러나 초기의 졸속행정으로 인프라 구축에 중복투자가 이뤄지는데다 세계적인 추세를 따르지 못하는 결정에 비판의 목소리도 적지 않다.

현재 세계적으로 사용되는 충전방식 표준은 5종류 정도가 대표적이다. 일본차를 중심으로 사용되는 차데모(CHAdeMO)와 프랑스 르노가 주도한 AC3상, 그리고 유럽과 북미에서 표준화된 콤보1 타입이 가장 일반적이며, 이 밖에 중국에서 사용 중인 9핀 방식과 테슬라만이 사용하는 슈퍼차저 방식 등도 널리 활용되고 있다.

​초기에는 차데모가 기선을 제압하는 듯 했다. 일본 도쿄전력이 주도해 개발한 차데모는 전기차 공급 초기 일본차들이 시장을 주도하면서 빠르게 확산되는 듯 했다. 특히 전기차 구입에 적극적인 북미에서 2011년 차데모가 표준으로 채택됐고, 이에 따라 현대기아차도 차데모 방식을 사용하기 시작했다. 현대기아차가 국내 전기차 시장에서 높은 점유율을 차지하는 만큼 현재 국내에서 운용되는 전기차 중 상당수가 차데모 방식을 사용한다.

그러나 2013년 미국 SAE와 유럽 표준 위원회가 부피도 작고 충전소켓 하나로 급속과 완속 충전이 모두 가능한 콤보1 타입을 표준으로 선정하면서 꼬이기 시작했다. 정작 같은 해 국내에서는 현대기아차와 르노삼성이 사용하는 차데모와 AC3상을 표준으로 선정하며 엇박자 행보를 보였다.

​그로부터 3년이 지난 현재, 세계적으로 콤보1 타입의 점유율이 높아지고 국내에 전기차 수입을 원하는 완성차 업체들의 압박이 이어지자 급속 충전방식 표준을 변경한 것이 현재의 상황이다. 당연히 차데모와 AC3상 위주로 공급돼 온 충전기들에 대한 대대적인 정비가 불가피하다. 당장 전국적으로 봐도 차데모나 AC3상에 비해 콤보1의 보급률이 압도적으로 낮다.

또 완속 충전은 차데모와 콤보1이 같은 충전기를 사용하지만, 15~30분이면 충전을 마칠 수 있는 급속 충전의 경우 콤보1로 단일화되면 기존에 차데모나 AC3상 방식의 전기차를 구입한 소비자들은 급속충전이 어려워 전기차 활용도가 떨어진다.

​더군다나 이러한 결정은 세계적인 흐름에도 반하는 것이다. 2013년 6월 개최된 제2회 전기차 세계 회담에서 폭스바겐, 닛산 등 주요 전기차 업체들은 차데모와 콤보 방식을 공동 표준으로 사용하는 데에 합의했다. 두 가지 급속 충전방식을 모두 지원하는 충전기를 설치하더라도 단일 방식 충전기 대비 추가비용이 5%에 불과하기 때문이다.

차데모 방식을 주도하는 닛산은 콤보 방식을 사용하는 BMW와의 협력을 통해 두 가지 급속 충전을 모두 지원하는 듀얼 방식 충전기 보급에 앞장서고 있다. 일본 차데모 협회도 유럽 콤보규격 추진위원회(CharIN)와 듀얼 방식 표준화를 논의 중이며, 정부 차원에서도 일본 경제산업성과 독일 경제에너지청이 논의를 이어가고 있다.

이처럼 공동 규격화가 다각도로 논의되고 있는 추세 속에서 국내 충전 표준을 콤보1 방식으로 단일화하는 것은 정책적 탄력을 상실하고 공동 표준을 추진하는 국제적 분위기에서 고립되는 결정이다.

더욱이 이미 유럽 각국과 BMW, 폭스바겐 그룹, 다임러 그룹, GM 등 주요 완성차 업체, 테슬라, 루시드, 패러데이 퓨처 등 주요 전기차 업체가 참여한 유럽 콤보규격 추진위원회는 현재의 50kW급 콤보 충전 인프라를 넘어 150kW급, 장기적으로는 350kW급 고속 충전 인프라 도입을 논의하고 있다. 미래에 대한 비전 없이 이미 구식이 되고 있는 콤보 1을 표준으로 채택하는 것은 변화에 뒤처진다는 비판을 면하기 어려워 보인다.

초기 졸속으로 표준을 결정해 충전 인프라 정비에 예산을 중복투자하고, 그 마저도 변화와 트렌드를 따르지 못하는 이번 결정은 전기차 보급 3년차, 방향을 잃고 표류하는 한국 전기차 정책의 단면을 잘 보여준다. 전기차 운전자들은 빠른 인프라 확충을 통한 전기차 활성화를 요구하지만 인프라 확충은 커녕 갈짓자 걸음만 이어가는 정책 당국의 각성이 촉구된다. 

[출처] 정부, 전기차 충전방식 콤보1(미국식)로 표준화.|작성자 지리산 불곰

3. 전기차 급속 충전방식 `콤보 1`으로 통일된다

2016.12.30. 15:42

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http://blog.naver.com/motoyard/220898619915

국가기술표준원은 전기차의 급속 충전방식이 중장기적으로 통일화가 필요하다고 보고 이를 유도하기 위해 전기차 충전 관련 KS 개정안을 12월 29일 자로 예고 고시했다.

세계적으로 전기차가 순차적으로 개발되면서 제조사별로 다른 충전 방식을 적용하여 국제표준(IEC)에는 5가지 급속 충전방식이 규정되어 있으며, 국내에는 이 가운데 3가지(차데모, A.C. 3상, 콤보 1) 방식이 사용되고 있다. 이 밖에 중국의 9핀 방식, 테슬라의 슈퍼차저, 유럽의 콤보 2 방식의 전기차도 국내 진출을 모색하고 있다.

전기차 관계자들은 충전방식 통일화가 시급히 이루어지지 않으면 전기차 소비자의 불편과 혼란이 가속화될 것으로 우려되어 전기차 보급이 많지 않은 지금이 충전 방식 통일화의 적기라 보고 있다.

전기차의 충전 방식은 입력전류의 파형에 따라 교류(AC)와 직류(DC) 방식으로 구분하고, 충전 시간에 따라 완속(5~6시간 충전)과 급속(15~30분 충전)으로 나눌 수 있다. 완속 충전방식은 미국, 일본, 한국이 공통으로 5핀 방식으로 통일되어 있어 국내에서 사용하는 데 불편함은 없다.

반면 급속 충전방식은 차데모, A.C. 3상, 콤보 1이라는 3가지 방식 중 자동차-충전기 제조사, 충전 사업자 등과 협의를 거쳐 `콤보 1` 방식으로 통일하기로 했다.

콤보 1으로 합의하게 된 이유는 다음과 같다. 먼저 급속과 완속 충전을 자동차 충전구 한곳에서 사용할 수 있고, 충전시간이 A.C. 3상보다 빠르며 충전용량도 크다. 또한 차데모 방식보다 차량 정보 통신에 유리한 장점이 있으며, 미국 자동차학회 표준으로 채택되어 미국을 중심으로 세계적인 표준 방식으로 자리 잡을 가능성이 크다.

KS 개정을 통해 전기차의 급속 충전방식이 통일화되면 다양한 장점이 있을 것으로 보인다. 먼저 자동차 제조사는 충전구가 1개로 된 전기차 생산으로 생산 효율이 향상되고, 충전기 제조사는 충전기 커넥터가 3개에서 1개로 줄면서 2,000만 원 선의 충전기가 1,700만 원대로 낮아져 제조원가가 절감되는 효과가 있다. 충전기 운영사업자는 커넥터 케이블이 3개에서 1개로 단순화되어 유지관리 비용이 절감되고, 전기차 사용자는 자기 차량의 충전 방식을 찾는 불편함이 없어진다. 정부 또한 같은 예산으로 더 많은 공공용 충전기를 설치할 수 있어 충전 인프라 보급 활성화에 기여할 것으로 예상된다.

이번 KS 개정에 맞춰 자동차 제조사는 새로 출시되는 전기차 모델부터 충전구를 콤보 1으로 적용할 것으로 전망된다. 다만, 국가기술표준원은 기존의 콤보 1과 다른 방식의 전기차 사용자가 불편하지 않도록 멀티형 충전기를 당분간 보급해 나가도록 공공용 충전기 보급기관과 협의할 계획이다.

국가기술표준원은 60일간의 입안 예고기간(2016.12.29.∼2017.2.27.) 중 이해관계자의 의견을 충분히 수렴하고 산업표준심의회 심의를 거쳐 내년 4월 중에는 KS 개정안을 확정 고시할 계획이다.

글. 이동익 기자
사진. 국가기술표준원

[출처] 전기차 급속 충전방식 `콤보 1`으로 통일된다|작성자 볼드맨

2. 개성넘치는 전기차 충전 방식, 미래의 대세는 무엇인가

                   

전기차 상용화가 급속히 앞당겨질 시기를 자동차 메이커들은 대략 2020년이라고 내다보고 있다. 전기차 배터리를 충전하는 방식도 다양하다. 각양 각색의 전기차 배터리 충전스타일을 소개한다.

1. 소켓에 커넥터를 꼽는 방법

전기차가 개발됐을 때 가장 먼저 소개된 방식이다. 차데모 방식과 콤보방식이 여전히 표준 경쟁을 벌이고 있지만 자동차 소켓에 커넥터를 꼽는 방법은 충전방식 가운데 가장 저렴하고 일반 가정에서 가장 접근하기 편한 스타일이다. 자동차 회사에서도 이런 방식이 가장 기본적인 형태라는데 동의하는 바 차가 출시될 때 커넥터를 기본으로 지급하기도 한다.

소켓에 커넥터를 꼽는 방법은 전기차의 단점으로 지적받는 충전소 부족문제를 그나마 극복할 수 있는 방법이다. 이미 국내에도 1,400여 개소 이상에 충전소가 설치되어 있는데 가장 일반적인 방식이다.

2. 무선으로 충전하는 방법

이 방법은 무선전송 패널을 주차장 하단부에 매설한 후 차체 하단에 설치된 무선수신 패널과 무선으로 전기를 주고받아 배터리를 충전한다. 전기차가 전진과 후진을 반복하면서 송수신 패드간 물리적 매칭을 확인 한 후 충전이 진행된다.

처음에는 충전효율이 떨어져 상용화가 제한적이었지만 지금은 충전효율이 상당히 높아졌다. 볼보가 무선충전 시스템 상용화를 추진하고 있고, 국내 중소기업도 이 분야에 도전장을 던지고 있다. 사실 머지 않은 미래에 가장 성장성이 높은 충전방식 가운데 하나이기 때문이다. 지금은 자기유도방식과 공진자기유도방식까지 분화됐고, 2019년까지 51조원에 이르는 시장성을 확보할 것이라는 전망도 나온다.

3. 배터리 교환 방법

배터리는 충전하는데 시간이 필요하다. 그래서 아예 충전된 배터리로 교환해주는 방식이 2005년 다보스 포럼에서 배터플레이스의 샤이 아가시 CEO에 의해 처음 소개됐다. 배터리 교환 방식은 크게 두 가지다. 차의 하단부에서 배터리를 내리는 방식과 차 지붕을 열고 차의 상단에 탑재된 배터리를 들어올려 새것으로 갈아 끼우는 방식이다.

현재 이 방식은 주로 택시나 버스 등 대중교통처럼 운행시간이 상대적으로 길고 긴급한 배터리 충전시간이 짧아야 하는 운행수단에 주로 쓰인다. 사업성을 인정받아 제주도 등 지자체에서도 시범사업으로 운영 중이다.

4. 테슬라의 자동 충전 

전기차를 이야기하면서 테슬라가 빠지지 않을 수 없다. 테슬라는 독특한 충전방식을 하나 더 소개했는데 바로 자동차 소켓에 커넥터를 꼽는 방식인데 커넥터다. 뱀의 머리처럼 저절로 움직인다. (엘론 머스크는 ‘강철 뱀 : Metal Snake’라고 불렀다) 전자기장 유도방식으로 소켓을 커넥터가 찾아 그대로 들어간다. 얼핏 징그럽기까지 한 이 기술은 테슬라가 소개하면서 일약 주목을 받았다.

2015년 테슬라는 이 기술을 소개하면서 ‘무선 충전방식을 대체하기 위한 것’이라고 소개했다. 무선 충전 방식이 그럴 듯해 보이지만 충전 효율도 낮고 설치비용도 너무 높다는 단점이 있다. 

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1. 전기차 충전방식 세계표준 놓고 日 vs 美·獨 ‘으르렁’

승인 2014.05.28  16:10:30

▲ 전기차 충전기술이 전기차의 주요 성공요인이 됐다.

 

美 獨, GM 폭스바겐 포드 BMW 포르쉐 등 채택 표명
15분 완전 충전·하나의 플러그로 보통 급속충전 가능

日, 닛산과 미쓰비시 등 일본 업계 차데모 방식 채택
1400곳 충전소 설치… 상용화로 시장 선점서 ‘유리’

전기차 충전방식을 두고 미-독과 일본이 치열하게 표준경쟁 중이다.
1400곳에 충전소를 설치할 정도로 상용화를 선점한 일본에 미독 연합군이 기술적으로 진일보한 충전방식을 개발해 도전하는 형국이다.

미-독은 복합충전시스템, 이른바 콤보방식이 2012년 5월 美 LA에서 개최된 EV심포지엄에서 공개됐다. GM, 폭스바겐, 포드, 크라이슬러, 다임러, BMW, 아우디, 포르쉐가 채택의사를 표명했다. 콤보방식은 최소 15분 안에 완전 충전되는 비상급속충전이 가능하며 저렴한 야간 전력을 이용해 보통충전과 급속충전이 하나의 플러그로 가능하다.

도요타 등 일본 자동차업계가 채택하고 있는 방식은 차데모 방식으로 30분이 지나야 80% 수준의 충전이 가능하며 보통 충전과 급속 충전 플러그가 분리돼 있다.

상용화를 통한 선점에서는 일본이 앞서가는 분위기다. 일본 방식은 2012년내 상용화에 들어갔고 2013년부터 충전이 가능한 전기차를 발매할 계획이다. 닛산과 미쓰비시가 차데모 방식을 채택했다.
한편 2013년 8월 기술표준원은 한전AMI와 유럽식 콤보와 통신 간섭이유로 표준채택 수용불가 입장을 피력했다.

산업부 기술표준원은 독일ISO와 충전기 국제표준인 콤보(TYPE1)이 한전의 AMI용 전력선통신(PLC) 간 상호공존 테스트 결과 통신 간섭이 발생했다고 발표했다. 따라서 정부나 민간사업자가 설치하는 급속충전기에도 콤보 적용 불가 방침 피력했다. 이러한 입장은 2014년 4월까지 고수되다가 한국전력 전력연구원이 한국형 PLC 이외 저속 PLC를 포함해 지그비·와이파이 등 다양한 통신방식을 채택한 ‘유·무선 혼·복합형 AMI 시스템 개발 사업’을 추진한다고 밝혀 한발 물러섰다. 그리고 4월 10일 환경공단이 한전PLC와 직류콤보 방식이 서로 간섭하지 않는다고 결론냈다.

2013년 급속충전기 국내표준은 차데모와 AC3상이 채택됐는데 DC콤보타입1도 표준에 추가될 예정이다.
이미 GM, BMW는 국내에 전기차 충전 인프라를 직접 구축하고 있다. GM은 피앤이솔루션, 시그넷시스템, 한화테크엠과 스파트EV 전용 급속충전기 개발을 완료했다. BMW도 국내 충전기와 충전인프라 운영업체와 함께 대형할인점 등 공공시설이나 상업시설에 보급하고 있다.

▲ 한전개발 전기차 충전기

▶충전기 업체들
전기차 시장 숨어있는 1인치…전기차 충전기술

코디에스는 2011년 국토해양부에게서 전기차용 충전기와 BMS(전지관리시스템) 녹색기술인증을 받았다. 코디에스의 충전기술은 제주 스마트그리드 실증단지와 경남 스마트그리드 연계 EV모니터링 기술개발에 활용된다. 2011년에 30분 내에 충전가능한 급속충전기를 선뵀다.

한국전기연구원도 코디에스와 함께 전기차 급속 충전기를 개발했다. 충전시간이 통상보다  반으로 줄어들었다. 급속충전기 실험 결과 중형급 20kWh 전지의 경우 17분, 16kWh는 14분이 걸렸다.
시그넷시스템은 2011년 일본 차데모(CHAdeMO)협회로부터 급속 충전기 제품 성능과 규격이 기술표준을 만족한다는 차데모 인증서를 획득했다.

전북 군산에 이어 2011년 영광에 전기차 충전기 생산공장을 세웠다. 영광에 생산 공장이 완공 이후 시그넷시스템은 연간 급속 충전기 모듈 8000대(급속충전기 1400대)와 완속충전기 1500대 생산 가능하다. 무안과도 전기차 충전기 생산 공장 투자협약을 체결했다.

2012년에는 마루베니상사와 독점 컨소시엄 계약을 체결하고 북미시장에 진출했다. 마루베니는 시그넷시스템의 충전기 유통과 마케팅 사업 전반을 담당한다. 또 충전기가 美UL 인증을 획득했다.

2013년에는 멀티방식의 전기차 충전기를 개발해 수출한다. 멀티방식 충전기는 세계 각국의 서로 다른 방식의 규격을 수용한 것으로 ABBDP 이어 두 번째로 개발했다. 일본 차데모 인증과 미국 국제자동차공학회의 콤바인드 충전시스템(CCS)를 동시에 만족한다.

피앤이솔류션도 2012년 일본 차데모 인증을 획득해 일본 대형 유통업체와 OEM 공급했다.

2013년에는 코레일네트웍스에 전기차 충전기 31기를 공급계약을 맺었다. 피앤이솔루션의 완촉충전기는 여러대의 충전기를 하나의 네트워크 장치와 모뎀으로 서버연동이 가능해 통합운영이 가능하다. 충전시간은 5∼6시간 소요된다. 또 일본 현지파트너와 계약해 대기업에 50kWh급 충전기 16대를 수출했다.
LS산전의 전기자동차 완속 교류충전기가 2011년 한국화학융합 시험연구소 전기용품안전인증을 받았다. 국내 전기차 충전기 가운데 인증을 획득한 것은 LS산전이 처음이다.

경신은 2010년말 고전압 와이어링과 함께 주유구에 해당하는 커넥터와 차에 커넥터를 꽂는 인넷, 평소 충전기 스탠드에 꽂아두는 아웃넷 등을 개발했다. 커넥터는 가정용 전기를 그대로 사용하는 제품으로 충전시간은 6시간이다.

유라코퍼레이션은 완속 커넥터와 함께 충전이 25∼30분 정도 걸리는 대형 급속 커넥터를 개발했다. 급속커넥터는 300V 전압을 150A로 흐르도록해 한시간에 30kW 전지를 충전한다.
이 시기 주목받았던 전기차충전방식이 이스라엘의 배터플레이스다.

배터플레이스는 기계로 전투기의 미사일을 교체하듯 전기차에서 전지를 통째로 교체한다. 2011년 처음 국내에 소개됐는데 충전소에서 임대형태로 전지를 제공하고 휴대전화 요금 청구와 비슷한 사용요금을 정산하는 모델이었다. 사용자들은 고가의 배터리를 저렴하게 쓸 수 있고 자동차 전지를 충전하느라 기다릴 필요도 없었다. 배터플레이스는 이같은 모델로 7억달러 이상의 투자자금을 모았으며 이스라엘, 덴마크 등에서 전기자동차 충전사업 펼칠 예정이었다. 르노삼성자동차가 내놓은 퀵드롭 방식의 전기차전지 교환 방식도 이와 유사하다.

한편 오디에이테크놀로지는 2012년 고성능 전기차용 충방전 시험장비 국산화에 성공한다. 그간 국내 전기차용전지 충방전과 과방전 테스트 장비 시장은 이분화됐었다. 정밀하고 다양한 테스트를 요구하는 프리미엄급은 아빈이라는 외국회사 제품이, 단순 충방전 시험은 외산에 비해 가격이 낮은 국산 장비가 주로 이용됐다. 오디에이테크놀로지는 아빈 제품을 대체한 것으로 전기자동차용전지의 신뢰성과 내구성, 수명을 시험하는데 사용된다. 과방전 시험장비는 -5.00V에서 마이너스 30V까지 다양한 전압이 시험된다.
SK네트웍스는 2012년 한국전기연구원과 함께 사천, 밀양, 김해 등 경남 3곳의 SK직영주유소에 전기차용 충전설비를 구축해 시험 운영했다.

르노삼성과 포스코ICT는 2012년 5월 전기차 렌탈사업과충전 인프라 구축을 위한 양해각서를 체결했다. 르노삼성은 전기차를 공급하고 포스코ICT는 전기차 충전인프라르 구축운영, 통합관제 시스템을 담당한다.

포스코ICT는 이미 전기차 인프라 구축 기술을 보유한 피엠그로우, 중앙제어, AD모터스, 메가베스와 제주지역 업체인 다음커뮤니케이션, 대경엔지니어링, 제주렌터카 등과 컨소시엄을 구성해 전기차 충전인프라 개발과 상용화를 추진했다.

만도가 2013년 전기차 완속충전기 시장에 진출했다. 일본 다이아몬드 일렉트릭과 기술 도입 계을 맺고 PHEV와 전기차 충전기 개발계획을 3월에 발표했다. 만도는 완속 충전기와 고전압 ECU 생산기술 확보를 기대하고 있다. 만도는 국산 전기차인 블루온과 기아 레이용 완속 충전기 일부를 시범생산한바 있다.

한화테크엠은 2013년 여러대의 전기차 충전이 가능한 충전기 ‘유니버셜’을 개발했다. 최대 네 대의 전기차를 동시 충전 가능하다. 완속, 중속, 급속 충전 등 충전방식 선택이 가능하다. 미국과 유럽의 콤보, 일본의 차데모, 르노의 교류3상 방식도 모두 수용 가능하도록 설계됐다. 전력제어분배기술도 세계 최초로 동시 충전과 별도의 설비추가 없이 용량 확장이 가능한 듀얼방식을 채택했다.