-40도에도 충전 걱정 끝… 아이엠, 전기차 '배터리 워머' 상용화 시동

사진은 기사와 직접적인 관련이 없음. /사진제공=아이엠, 게티이미지뱅크

(주)아이엠이 자회사인 아이엠첨단소재와 함께 전기차 배터리 효율을 극대화하는 발열필름 기반 배터리 워머(Warmer) 상용화에 나선다고 30일 밝혔다.

아이엠의 배터리 워머에는 아이엠첨단소재의 면상발열필름인 'DEUM'이 적용됐다. 필름을 활용한 효율적인 저온 관리 기술로 동절기에 운행 거리가 감소하는 전기차 배터리의 한계를 극복할 수 있도록 했다. 영하의 강추위 속에서도 전기차 배터리 방전 문제를 방지하고 낮은 전력에서도 전기차 배터리를 급속 충전할 수 있도록 한다.

업계에 따르면 그동안 전기차는 동절기에 배터리 전력이 난방으로 소모돼 운행 거리가 감소하는 한계를 가졌다. 전기차 배터리 용량이 커져도 과충전 방지 차단 시스템과 저온 환경에서 성능이 저하되는 탓에 충전 효율이 급감하는 점이 꾸준히 문제로 지적됐다. 통상 기온이 낮아지면 액체로 이뤄진 전해질이 굳어 내부 저항이 증가하며 배터리 효율이 저하된다.

이와 같은 전기차의 배터리 효율 문제를 극복하기 위해 아이엠은 아이엠첨단소재와 전기차 배터리 워머의 주요 구성 요소로 활용할 수 있는 발열필름 기술 연구개발 및 상용화에 박차를 가하고 있다. 아이엠의 발열필름은 전기에너지를 열에너지로 바꿔주는 과정에서 저항의 영향을 받는다. 아이엠은 이같은 저항 조절 코팅 기술 및 설계 능력을 지니고 있으며 양산 가능한 설비도 모두 구축해 상용화 채비를 마쳤다.

해당 솔루션은 영하 40도의 극한 환경 속에서 셀과 셀 사이, 배터리 케이스 등 구조별 배치 설계를 적용해 10분 이내 전기차 배터리 충전 및 구동이 가능하도록 돕는다. 덕분에 기존 전기차 배터리 및 에너지저장장치(ESS)의 문제점을 획기적으로 해결하는 데 기여한다. 아울러 기존 PTC 히터(전기차 난방 장치) 대비 최대 4분의 1 정도 낮은 소비전력을 나타낸다고 알려졌다.

아이엠 발열필름의 강점은 면상 발열을 통해 저전력 고효율 히터를 용이하게 개발할 수 있는 점, 셀 커버 및 케이스 등에 간단하게 부착할 수 있다는 점, 필름 한 장당 30g 이하의 경량화가 가능하다는 점, 자체적으로 개발된 온도 컨트롤러를 통해 미세온도 컨트롤이 가능해 안전하고 효율적인 에너지 관리가 가능하다는 점이다. 일반적인 열선 방식 대비 면상 형태로 발열하고 투명하게 구현 가능하다는 장점도 지녔다. 아이엠의 발열필름은 투명전극 위에 광학 코팅을 해 96% 이상의 투과율을 구현할 수 있다. 덕분에 전기차 배터리 워머뿐 아니라 자동차 카메라, 폐쇄회로(CC)TV 등에도 적용할 수 있을 것으로 예상된다.

아이엠은 배터리 워머 애플리케이션 상용화를 위해 국내 ESS 장치 및 베터리 셀 기업과 연구개발을 진행 중이다. 더불어 일본 고객사와 함께 신뢰성 테스트에 돌입한 상태다. 이륜차 베터리 워머 및 온도 컨트롤 시스템 개발도 진행하며 성과 기대감을 더욱 높이고 있다.

아이엠첨단소재는 지난 9~12일 미국 라스베이거스에서 개최된 국제전자제품박람회(CES 2024)에 참가해 스마트 발열 창호, 자동차 카메라 발열 솔루션 등의 제품을 전시하기도 했다.

아이엠 관계자는 "전기차 주행거리가 영하 2도 정도에서도 약 20% 줄어든다는 건 한국뿐 아니라 한파에 시달리는 전 세계 전기차 오너들의 고민거리"라며 "아이엠 발열필름이 상용화되면 전기차 배터리 워머 역할을 하며 겨울철 배터리 전력 소모와 방전 차단에 기여할 것"이라고 밝혔다.

이어 "향후 아이엠 발열필름의 상용화가 이뤄질 경우 전기차뿐 아니라 선박, 건축, 전자기기 등 다양한 분야에 접목이 가능할 것으로 보인다"며 "특히 발열필름에 광학 코팅 기술을 접목해 기능성 발열필름 개발이 가능하다는 장점이 있다"고 했다.

박수현 기자 literature1028@mt.co.kr