[서울파이낸스 문영재 기자] 현대자동차가 전기차 신뢰성, 안전성에 논란을 일으킬 수 있는 배터리 열폭주 사고를 막기 위해 안전 기술 개발에 역량을 기울이고 있는 것으로 나타났다.
8일 업계에 따르면 현대차는 전기차 배터리 열폭주에 대한 대중의 우려를 불식시키고 동시에 신뢰성을 회복하고자 전류·전압·온도를 관리하는 배터리시스템 안전성 강화, 열전이를 물리적으로 지연하는 기술 확보, 화재에서 비교적 자유로운 전고체 배터리 개발 등을 적극 추진하고 있다.
배터리 열폭주 사고는 전기차 보급 대수와 비례해 매년 증가하고 있다. 소방청 국가화재정보센터에 따르면 2021년 24건이던 배터리 열폭주 사고 건수는 2022년 43건, 2023년 72건으로 늘었다. 이 기간 발생한 배터리 열폭주 사고의 절반 정도인 68건(48.9%)은 운행 중에, 36건(25.8%)은 주차 중에, 26건(18.7%)은 충전 중에, 5건(3.5%)은 정차 중에 각각 발생했다.
이와 관련해 박정준 FITI시험연구원모빌리티본부 선임연구원은 최근 한국자동차연구원 연구지를 통해 "전기차를 구동하거나 충전하는 과정에서 고전압 전기가 흘러 배터리 일부가 가열되는데, 이 열이 배터리 내부 액체 전해질 온도를 높이고 압력을 증가시켜 열폭주를 일으킨다. 불길은 금세 커진다. 배터리 에너지 밀도가 높기 때문이다. 전소까지 1분이 채 걸리지 않아 인명 피해가 발생할 수 있다. 사람들이 매우 위험하게 인식하는 부분"이라고 했다.
현대차는 AI를 활용한 배터리시스템 안전 진단 기술 고도화와 시스템 내부 열전이 지연을 위한 셀 구조 개선 등을 통해 열폭주 문제를 잡는다는 방침이다. 이 회사 관계자는 "다양한 환경조건에서 실험을 통한 열폭주 특성 규명, 배터리 최적 설계 기술 개발 등 다양한 연구를 수행하고 있고, 일부에서는 유의미한 결과를 도출하기도 했다"고 말했다.
고체 전해질을 적용해 폭발이나 화재 위험이 덜한 전고체 배터리 개발에도 힘쓰고 있다. 이우성 현대차 배터리전략팀장은 지난 3월 서울 강남 한국과학기술회관에서 열린 '2024 넥스트 제너레이션 배터리 세미나' 무대에 올라 "시판 전기차에 들어가는 니켈·코발트·망간(NCM), 리튬인산철(LFP)배터리는 액체 전해질 기반이다. 안전성 확보에 한계가 있다. 열폭주 방지 등 높은 안전성을 확보하려면 전고체 배터리 탑재가 가장 확실한 방법"이라고 밝혔다.
그러면서 "다만, 고체 전해질 가격이 워낙 비싸 수년 내 양산할 수 있을지는 미지수다. 파트너사들과 긴밀히 협업해 사업성을 확보할 것"이라고 덧붙였다.
현재 현대차는 삼성SDI와 함께 전고체 배터리 개발에 공을 들이고 있다. 지난달 말에는 중국국가지적재산권국(CNIPA)으로부터 '습도 안정성이 우수한 고체 전해질 및 이의 제조방법’ 특허를 승인받기도 했다. 현대차는 내년부터 전고체 배터리 전기차 시범 생산에 돌입할 계획이다. 삼성SDI는 2027년 양산을 목표로 지난해 6월부터 다수의 완성차 업체에게 시제품을 공급, 평가를 진행 중인 것으로 알려졌다.
김필수 한국전기차협회장은 "전고체 배터리는 휘발성이 낮고 열안정성이 높다는 장점이 있다. 따라서 국내뿐 아니라 일본, 중국 업체들도 개발에 힘쓰고 있다. 문제는 2030년으로 예정돼 있는 상용화 시점이다. 아직 멀었다. 그전까지 NCM·LFP배터리 성능 개선을 통해 열폭주를 막을 필요가 있다"고 말했다.
