“전기차 계기판에 ‘100% 충전’돼도 완충 안 돼 안전”···현대차·기아 ‘충전 제한’에 반박

현대차∙기아가 배터리 충전량과 화재 발생은 관계가 없으며, 100% 충전해도 안전한 운행이 가능하다고 20일 밝혔다. 자사 차량 계기판에 충전 상태가 100%로 표시돼도 실제로는 추가 충전 용량이 남아 있어 100% 완충이 아니며, 문제가 발생해도 ‘배터리 관리 시스템(BMS)’이 이를 제어할 수 있다는 주장이다.

현대차·기아가 이처럼 강조하고 나선 것은 최근 발생한 인천 아파트 전기차 화재 이후 일부 아파트와 지방자치단체가 전기차의 지하 주차장 진입을 금지하고, 충전율 제한 조치 정책을 내놓는 등 소비자들의 불안을 부추기고 있다는 판단 때문이다.

캐스퍼 일렉트릭 계기판. 현대차 제공

■“계기판 ‘충전율 100%’, 실제 100% 충전 아니다”

현대차∙기아에 따르면 다른 가전제품 배터리와 마찬가지로 전기차용 배터리는 100% 충전해도 충분한 안전범위 내에서 관리되도록 설계돼 있다. BMS가 ‘배터리 두뇌’ 역할을 한다. 충전량은 배터리 내부의 물리적 단락이나 쇼트를 발생시키는 핵심 요소가 아니며, 마진(용량 차이)을 두는 것도 화재 발생 가능성을 고려한 것이 아니라 배터리의 내구 수명을 확보하려는 조치라고 현대차·기아는 설명했다.

배터리 화재 주요 원인과 배터리 안전 설계 내용.

예컨대 NCM(니켈·코발트·망간) 배터리의 경우 g당 최대 275밀리암페어시(mAh) 정도까지의 에너지를 담을 수 있다. 하지만 배터리 제조사는 이보다 낮은 g당 200~210mAh 수준만 실제 사용될 수 있도록 설계한다는 것이다. 또 자동차 제조업체 역시 일부 사용 가능 용량을 남겨둔다. 내비게이션 화면이나 계기판 등을 통해 볼 수 있는 충전량 수치는 배터리 셀 제조사와 자동차 제조사가 각각 설정한 마진을 제외한 상태로 안내되는 충전율인 셈이다.

배터리의 경우 팩 안의 많은 셀 중 하나만 성능이 저하돼도 전체 배터리 성능이 떨어진다. 이 때문에 배터리 셀 개별 관리를 통해 전기차 배터리 수명을 연장하는 것이 중요하다. 배터리 셀들의 전압에 편차가 생기면 BMS가 이를 인지해 셀 사이의 전압 편차를 줄이기 위한 작업을 수행한다. 이 과정에서도 전체 충전 가능 용량을 재산정한다.

이러한 과정을 거쳐 계기판에 안내되는 ‘100% 충전량’은 배터리 제조사와 자동차 제조사가 안전성 검증을 충분히 완료한 구간이라는 것이다. 만에 하나 과충전이 발생하더라도 BMS가 이를 사전 차단한다고 현대차∙기아는 설명했다. 또 자체 개발한 BMS는 3단계의 과충전 방지 기술이 적용돼 현재까지 단 한 건의 과충전 사고가 발생하지 않았다고 강조했다.

■“전기차 화재 발생은 충전량과 관계없다”

일반적으로 배터리 화재는 제조 불량 또는 외부 충돌 등에 의해 내부에서 단락이 생기고, 양∙음극 간에 높은 전류가 흘러 열이 발생한다. 이때 화학물질이 분해되면서 생성되는 산소 및 가연성 부산물 등으로 인해 발화로 이어진다. 적은 충전량이라 하더라도 단락으로 인해 화학물질의 반응 정도가 크면 화재 발생 가능성은 더 높아질 수 있다. 과거 전자제품 등에서 배터리 충전을 제한한 사례가 있었지만 효과가 없었다는 점이 이를 방증하며, 충전량을 제한하는 것은 근본적인 대책이 될 수 없다고 현대차·기아는 거듭 강조했다.

현대차∙기아 BMS는 주행과 충전 때뿐 아니라 시동이 꺼지는 주차 중에도 주기적으로 배터리 셀의 이상 징후를 살핀다. 모티터링 항목으로는 전압편차, 절연저항, 전류 및 전압 변화, 온도, 과전압 및 저전압 등이 있다. 최근에는 순간 단락, 미세 단락을 감지하는 기능도 추가됐다.

현대차∙기아는 BMS가 감지한 셀 이상 징후를 고객에게 문자메시지를 통해 알려주는 시스템을 갖추고 있다. 다만 리스 차량 또는 렌터카 등 회사 명의로 등록한 법인차는 문자 통보가 불가능하다. 이에 현대차·기아는 등록 법인을 대상으로 실 운행자 명의로 차량을 등록하도록 홍보한다는 계획이다.

회사 관계자는 “완충에 따른 불안감을 느끼지 않아도 된다”며 “앞으로도 배터리 사전 진단 및 화재 전이 방지 기술을 보다 고도화해 안심하고 전기차를 운행할 수 있도록 하겠다”고 말했다.

김준 선임기자 jun@kyunghyang.com