'전기차 화재' 주범 정말 맞나요…배터리 '완충' 미스터리

잇따른 전기차 화재로 충전율을 기준으로 한 전기차 규제가 나오고 있다. 서울시는 지난 9일 충전율을 90%로 제한한 전기차만 아파트 지하 주차장 출입을 허용하기로 했고, 충청남도도 같은 내용의 규제를 추진한다. 이에 대해 배터리 제조사와 완성차 업체는 미묘하게 다른 입장을 보이고 있다.

배터리 제조사는 완충 상태의 배터리는 덜 충전된 배터리에 비해 상대적으로 화재 위험이 높다고 본다. 업계 관계자는 12일 “배터리 셀의 충전율이 높다는 것은 인위적으로 어딘가에서 에너지를 뽑아 셀에 저장해놓은 것이라 불안정한 상태로 볼 수 있다”라며 “이럴 때 배터리의 음극과 양극 간 전위 차가 발생하기에 이를 분리막으로 차단해 안전성을 보증한 것”이라고 설명했다. 배터리 화재는 배터리셀 내부에서 나뭇가지 형태로 달라붙는 결정체인 덴드라이트가 발생하며 분리막이 찢어지면서 발생한다. 배터리 제조사는 충전율을 30~80% 사이에서 관리하는 게 안전하다고 본다.

전문가들도 다수는 완충 배터리가 상대적으로 화재에 취약하다고 본다. 선양국 한양대 에너지공학과 교수는 “배터리를 충전하면 할수록 양극에 있는 리튬이 음극으로 들어가면서 불안정성이 높아진다”며 “이 때문에 곧바로 화재 위험도가 증가한다고 말할 순 없지만, 충전할 수록 불안정성이 높아지고 화재 위험도 같이 증가한다”라고 말했다.

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완성차 업계 “내구마진 때문에 96%만 충전 가능”

그러나 전기차를 생산하는 완성차 업체들의 입장은 다소 다르다. 요지는 전기차의 경우 배터리 성능 최대치로 완충을 하고 싶어도 할 수 없도록 설계돼 있다는 것이다. ‘완충=화재 위험’이라고 단정할 수 없다는 주장이다.

완성차·배터리 업계에 따르면, 공장 제조 단계에서의 배터리 성능과 전기차 탑재 이후 성능엔 차이가 있다. 제조단계에서 완전 방전시 0%, 완전 충전시 100%라 할 때 배터리가 전기차에 탑재된 뒤엔 2~96%만 쓰도록 설정된다는 것이다. 전기차 패널에 ‘100% 충전’이라고 뜨더라도 실제 배터리 충전량은 96%고, 0%로 뜨면 실제로는 2%는 남아있다는 의미다. 국내 완성차 업계 관계자는 “최대 충전량과 실제 충전량 차이를 내구 마진(차이)이라고 한다. 이 마진을 두는 이유는 안전성 때문이라기보다는 배터리 수명을 단축시키지 않기 위한 ‘내구성’ 유지 차원”이라고 설명했다.

완성차 업체들은 완충과 화재는 큰 관련이 없다고도 본다. 현대차그룹 관계자는 “일각에서는 화재의 원인으로 과충전을 얘기하는데, 현대차·기아 전기차는 과충전으로 화재가 발생한 사례가 없다”고 말했다. 대신 배터리 불량을 주요 원인으로 본다. 이 때문에 완성차 업계는 서울시 등이 제시한 충전율 90% 기준이 과학적인 규제는 아니라고 본다.

NCM(니켈코발트망간) 배터리와 LFP(리튬인산철) 배터리에 일률적으로 90% 충전율 규제를 적용한 것도 논란이다. NCM 배터리는 일반적으로 충전율이 80% 이하일 때 안정적이라는 평가가 많지만, 화재 위험도가 상대적으로 낮은 LFP 배터리 탑재 차량은 100% 충전을 하도록 권장해 왔다. 테슬라도 LFP 배터리가 장착된 차량엔 일주일에 한 번 완충하라고 권고한다.

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다음달 종합대책 발표

한편 이날 환경부 차관 주재로 행정안전부·국토교통부·산업통상자원부 등과 전문가가 참여하는 전기차 및 지하 충전소 화재 안전 관계부처 회의가 세종 열렸다. 전기차 배터리 제조사 공개, 100% 충전 제한, 지하 충전시설 설치 금지 등의 방안이 논의됐다고 한다. 정부는 13일 국무조정실장 주재 차관회의를 열고 대책의 기틀을 잡은 뒤 다음달 전기차 화재 종합대책을 발표할 예정이다.







윤성민([e-mail])