전기자동차가 10분 충전으로 200마일을 주행하게 하는 새로운 배터리가 등장했다
전기자동차가 10분 충전으로 200마일을 주행하게 하는 새로운 배터리가 등장했다
  • 김대현 기자
  • 승인 2019.12.10 18:01
  • 댓글 1
이 기사를 공유합니다

사진= 펜실베이니아 주립대 차오양
사진= 펜실베이니아 주립대 차오양

[퓨처타임즈=김대현기자] 전기자동차는 우리 경제에서 가장 오염이 심한 분야 중 하나의 탄소를 제거할 수 있다. 그러나 그들은 한 가지 큰 문제 주행거리 불안으로 인해 어려움을 겪고 있다. 단 10분만에 충전 할 수 있는 새로운 배터리 디자인은 이러한 문제를 해결해 준다.

CB인사이츠에 따르면 2018년 미국의 전기자동차의 평균 범위는 125마일에 불과했으며 가장 많이 팔린 모델의 일반적인 충전 시간은 7시간에서 12시간 사이였다. 이는 평균 휘발유 세단이 단일 탱크로 덮을 수 있는 400~600마일에 비해 연료를 보충하는 데 5분도 걸리지 않는다.

일부 고급 전기자동차는(가장 비싼 테슬라처럼) 이런 종류의 범위에 접근하기 시작했지만 가장 강력한 수퍼 차저를 사용하여 완전 충전하는 데 여전히 약 50분이 걸린다. 여러 피트 스톱이 필요한 크로스 컨트리 여행을 하는 경우 시간이 오래 걸린다.

결과적으로 사람들은 전기를 다 사용하고 자동차를 재충전하는 데 오랜 시간이 걸리므로 지연에 대해 걱정하게 된다. 문제를 해결하는 두 가지 방법이 있다. 대용량 배터리를 구축하거나 기존 배터리를 더 빠르게 충전하면 된다.

더 큰 배터리는 차량이 무게와 용량의 균형을 맞추기 때문에 까다로운 문제이다. 특정 시점이 지나면 여분의 배터리 무게로 인해 배터리 전원 공급이 증가하지 않는다. 배터리에 대한 에너지 밀도가 더 높고(특정 무게에 대해 얼마나 많은 충전량을 견딜 수 있는지) 많은 작업이 있지만 큰 돌파구는 없습니다.

단시간에 배터리에 너무 많은 전력을 펌핑하면 배터리가 손상 될 수 있다는 사실 때문에 빠른 충전이 제한된다. 그러나 줄(Joule)의 새로운 연구에 따르면 충전하는 동안 리튬 이온 배터리의 온도를 일시적으로 높이면 부작용 없이 빠르게 충전 할 수 있다고 한다.

펜실베이니아 주립대학의 차오양 왕(Chao-Yang Wang)교수는 보도 자료에서 “우리는 200마일에서 300마일까지 전기자동차를 10분 안에 충전 할 수 있음을 시연했다”고 보도했다. "우리는 2,500회의 충전주기 또는 50만 마일의 주행 거리를 유지하면서 이를 수행 할 수 있다."고 전했다.

고온에서 충전하면 급속 충전 중에 발생하는 리튬 도금이 손상되는 것을 방지하는 데 오랫동안 알려져 왔다. 그러나 리튬-이온 배터리는 재료가 서로 반응하여 배터리를 손상시키기 때문에 고온에서 리튬 이온 배터리를 작동시키는 것은 현명하지 않은 것으로 생각되었다.

연구원들은 충전 중에 배터리를 잠시 140°F로 가열한 다음 다시 실온으로 빠르게 냉각 시키면 이 두 가지 문제가 모두 해결되어 단 10분 만에 80%까지 충전 할 수 있는 수명이 길다는 사실을 발견했다.

배터리가 차량에 들어갈 때까지 갈 길이 멀지만, 캠브리지대학교(University of Cambridge)의 클레어 그레이(Clare Grey) 교수는 가디언(Guardian)에게 이 연구가 기존의 지혜에 도전하는 것의 중요성을 보여 주었다고 말했다.

“흥미로운 점은 가열의 긍정적인 효과(리튬 도금 감소)가 더 높은 온도에서 발생하는 상당한 분해 공정보다 크다는 것을 시사한다.”라고 그녀는 말했다.

그러나 기술을 확장 할 수 있는지 여부는 아직 밝혀지지 않았으며, 실험실 벤치에서 절대로 만들어지지 않은 유망한 배터리 디자인으로 역사가 흩어졌다. 테스트는 자동차에 사용되는 것보다 훨씬 작은 배터리에서 수행되었으므로 더 큰 팩을 가열하면 예기치 않은 결과가 발생할 수 있는지 확실하지 않다.

그러나 이 팀은 자신 있게 충전 시간을 5분 더 단축 할 계획이며 휘발유 차에 연료를 공급하는 데 걸리는 시간과 동일한 시간을 할애하게 될 것이라고 밝혔다. 왕(Wang)은 이 기술이 2~3년 안에 차량에 적용될 것이라고 생각한다.

그는 가디언(Guardian)에 “우리가 길가에 유비쿼터스 고속 충전 인프라가 있다면 더 이상 크루즈 범위에 대해 걱정할 필요가 없다”며 "충전 당 200-300마일을 주행 한 후 10분 동안 충전하여 200-300마일을 더 픽업 할 수 있다"고 말했다.


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 1
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.
1111 2019-12-15 05:38:50
10년뒤 나올얘기 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

  • 서울특별시 영등포구 국회대로 800 (여의도동, 여의도파라곤) 1236호
  • 대표전화 : 02-783-7789
  • 팩스 : 02-783-7790
  • 청소년보호책임자 : 최성립
  • 법인명 : 퓨처타임즈
  • 제호 : 퓨처타임즈
  • 등록번호 : 서울 아 51999
  • 등록일 : 2017-11-20
  • 발행일 : 2017-05-01
  • 발행인 : 송승호
  • 편집인 : 송승호
  • 퓨처타임즈 모든 콘텐츠(영상,기사, 사진)는 저작권법의 보호를 받은바, 무단 전재와 복사, 배포 등을 금합니다.
  • Copyright © 2020 퓨처타임즈. All rights reserved. mail to
ND소프트