전기차는 친환경적이고 경제적인 이점을 가지고 있지만 , 충전 인프라의 부족과 충전 시간의 길이 등이 주요한 장벽으로 작용하고 있습니다 . 따라서 전기차의 보급과 성장을 위해서는 충전기의 성능과 효율을 높이고 , 다양한 충전 방식과 서비스를 개발하는 것이 필요합니다 . 이번 글에서는 전기차 충전기의 연구개발의 개념과 원리 , 역할 , 그리고 국내 상장기업 중 전기차 충전기 연구개발 관련기업들에 대해 소개하겠습니다 .
전기차 충전기 연구개발의 현황과 전망
전기차는 친환경적이고 경제적인 이점을 가지고 있지만, 충전 인프라의 부족과 충전 시간의 길이 등이 주요한 장벽으로 작용하고 있습니다. 따라서 전기차의 보급과 성장을 위해서는 충전기의 성능과 효율을 높이고, 다양한 충전 방식과 서비스를 개발하는 것이 필요합니다. 이번 글에서는 전기차 충전기의 연구개발의 개념과 원리, 역할, 그리고 국내 상장기업 중 전기차 충전기 연구개발 관련기업들에 대해 소개하겠습니다.
전기차 충전기의 개념과 원리
전기차 충전기는 전기차의 배터리에 전기 에너지를 공급하는 기기입니다. 전기차 충전기는 충전기, 양방향 통신이 가능한 통신 모듈, 제어 모듈, 충전관리 시스템 등으로 구성되며, 전력 계통과 연계되어 구성됩니다. 전기차 충전기는 전력 회사에서 공영 주차장에 설치하거나 민간 회사에서 이용자가 접근하기 용이한 장소에 설치합니다. 전기차 충전기에는 다양한 전기 충전 커넥터 표준을 준수하는 다양한 방식의 전기차 충전기가 설치되어 운영됩니다.
전기차를 충전하는 방식에는 전기차에 플러그를 연결하여 에너지를 직접 공급하는 접촉충전 방식과 배터리 자체를 통째로 교환하는 배터리교환 방식, 전자기 유도를 통해 전력을 전달하여 배터리를 충전하는 무선충전 방식 등이 있습니다. 이 중 가장 일반적인 접촉 충전 방식에는 충전 속도에 따라 일반적으로 직류를 이용하여 상대적으로 빠르게 충전이 가능한 급속 충전 방식, 교류를 이용하여 급속 충전에 비해 느리게 충전하는 완속 충전 방식이 있습니다.
급속 충전 방식은 충전기에서 배터리로 직접 직류 (DC) 전력을 공급해 충전하는 방식으로 전기차의 배터리 용량에 따라 차이가 있지만 1 시간 이내로 80% 까지 충전할 수 있습니다. 최근에는 100kW 급, 150kW 급 급속 충전기가 설치되고 있습니다. 국내의 급속 충전 규격은 DC 콤보 중 CCS(Combined Charging System) Type1, Type2, AC3 상 (7 핀 ), 차데모 (CHAdeMo), 슈퍼차저 (Supercharger) 등이 있습니다.
완속 충전 방식은 충전기가 교류 (AC) 전력을 공급하고 전기차에 탑재되어 있는 OBC(On Board Charger) 가 교류 (AC) 를 직류 (DC) 로 변환해 배터리에 충전합니다. 완속 충전기는 7kW(32A, 220V) 로 동작하며, 전기차 배터리 용량의 10% 정도를 충전하는데 약 1 시간이 소요됩니다. 완속 충전기는 주택, 주차장 ( 공용 / 아파트 / 오피스텔 등 ) 등에 설치됩니다.
전기차 충전기의 역할
전기차 충전기의 역할은 전기차의 주행 가능 거리를 연장하고, 전기차의 수명을 연장하고, 전기차의 에너지 효율을 높이는 것입니다. 전기차 충전기는 전기차의 배터리를 적절한 전압과 전류로 충전하여 배터리의 성능을 유지하고, 과충전이나 과방전을 방지하여 배터리의 수명을 연장합니다. 또한 전기차 충전기는 전기차의 배터리와 전력 계통 사이에 양방향 통신을 통해 충전 상태를 모니터링하고, 충전 시간을 최적화하고, 충전 요금을 정산하고, 충전 이력을 관리하는 등의 서비스를 제공합니다.
전기차 충전기는 또한 전력 계통의 안정성과 효율성을 높이는 역할도 합니다. 전기차 충전기는 전력 계통과 연계되어 V2G(Vehicle To Grid) 와 같은 스마트 그리드 기술을 활용할 수 있습니다. V2G 는 전기차의 배터리가 전력 계통에 전력을 공급하거나 수요를 조절하는 기술로, 전력 수급의 불균형을 해소하고, 재생에너지의 흡수를 증대하고, 전력 품질을 개선하는 등의 효과를 기대할 수 있습니다.
국내 상장기업 중 전기차 충전기 연구개발 관련기업
국내에는 전기차 충전기를 연구개발하고 있는 상장기업이 여러 개 있습니다. 이들 기업은 전기차 충전기의 성능과 효율을 높이고, 다양한 충전 방식과 서비스를 개발하고, 국내외 시장에 진출하고 있습니다.
LG 전자 : LG 전자는 전기차 충전기의 주요 부품인 파워모듈을 자체 개발하고 있습니다. 파워모듈은 전기차 충전기의 핵심 부품으로, 전기 에너지의 변환과 제어를 담당합니다. LG 전자는 파워모듈의 내구성과 효율을 높이기 위해 고성능 반도체 소재인 SiC(Silicon Carbide) 를 적용하고 있습니다. LG 전자는 또한 전기차 충전기의 통신 모듈과 충전관리 시스템을 개발하고 있습니다.
SK 네트웍스 : SK 네트웍스는 전기차 충전기의 설치와 운영을 담당하는 기업입니다. SK 네트웍스는 전기차 충전기의 표준화와 상호운용성을 위해 국제 표준화 기구인 ISO 와 IEC 에 참여하고 있습니다. SK 네트웍스는 또한 전기차 충전기의 편리성과 안전성을 높이기 위해 스마트폰 앱을 통해 충전기의 위치와 예약, 충전 상태, 결제 등을 제공하고 있습니다. SK 네트웍스는 국내외 전기차 충전기 시장에 진출하고 있습니다.
신세계 I&C: 신세계 I&C 는 전기차 충전기의 통합관리 시스템을 개발하고 있는 기업입니다. 신세계 I&C 는 전기차 충전기의 통신 모듈과 충전관리 시스템을 연동하여 전기차 충전기의 상태와 운영을 모니터링하고, 충전기의 이용률과 에너지 소비량을 분석하고, 충전기의 유지보수를 관리하는 등의 서비스를 제공하고 있습니다. 신세계 I&C 는 또한 전기차 충전기의 데이터를 활용하여 전기차 충전기의 최적화된 배치와 운영을 지원하고 있습니다.
케이엠더블유 : 케이엠더블유는 전기차 충전기의 완제품을 제조하고 있는 기업입니다. 케이엠더블유는 급속 충전기와 완속 충전기를 모두 생산하고 있으며, 다양한 충전 방식과 표준을 지원하고 있습니다. 케이엠더블유는 또한 전기차 충전기의 디자인과 인체공학을 고려하여 사용자의 편의성과 안전성을 높이고 있습니다. 케이엠더블유는 국내외 전기차 충전기 시장에 공급하고 있습니다.
코스모스 : 코스모스는 전기차 충전기의 부품을 제조하고 있는 기업입니다. 코스모스는 전기차 충전기의 핵심 부품인 파워모듈과 충전 커넥터를 생산하고 있습니다. 코스모스는 파워모듈의 성능과 효율을 높이기 위해 고성능 반도체 소재인 SiC(Silicon Carbide) 와 GaN(Gallium Nitride) 을 적용하고 있습니다. 코스모스는 또한 충전 커넥터의 내구성과 호환성을 높이기 위해 다양한 충전 방식과 표준을 지원하고 있습니다. 코스모스는 국내외 전기차 충전기 제조사에 부품을 공급하고 있습니다.
에이치엘비 : 에이치엘비는 전기차 충전기의 무선충전 기술을 개발하고 있는 기업입니다. 에이치엘비는 전기차 충전기와 전기차 사이에 전자기 유도를 통해 전력을 전달하는 무선충전 기술을 연구하고 있습니다. 에이치엘비는 무선충전 기술의 효율과 안전성을 높이기 위해 고주파 전력 변환기와 자기 공진 코일을 개발하고 있습니다. 에이치엘비는 또한 무선충전 기술의 편리성과 확장성을 높이기 위해 다양한 충전 환경과 상황을 고려하고 있습니다. 에이치엘비는 국내외 전기차 충전기 시장에 무선충전 기술을 제공하고 있습니다.
전기차 충전기는 전기차의 보급과 성장을 위해 필수적인 인프라입니다. 전기차 충전기의 연구개발은 전기차의 주행 가능 거리와 수명, 에너지 효율을 높이고, 전력 계통의 안정성과 효율성을 높이는 역할을 합니다. 국내에는 전기차 충전기를 연구개발하고 있는 다양한 상장기업이 있습니다. 이들 기업은 전기차 충전기의 성능과 효율, 다양한 충전 방식과 서비스, 국내외 시장 진출 등에 대해 노력하고 있습니다. 전기차 충전기의 연구개발은 전기차 산업의 성장과 미래 에너지의 변화에 기여할 것입니다.