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[한국자동차연구원] 전기차 급속충전 규격 표준화 동향과 시사점

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2023-03-27 17:00

[한국자동차연구원] 전기차 급속충전 규격 표준화 동향과 시사점


전기차 보급 및 관련 산업발전을 위해서는 충전 편의성, 특히 급속충전 편의성 향상이 필요하다. 전기차 충전방식으로는 완속과 급속이 있으며, 전기차 ‘주행거리 불안(range anxiety)’을 해소하기위해서는 고속도로·공용 주차장 등 충전수요가 많은 곳에 급속충전 인프라 구축이 필요한 상황이다.
급속충전 표준규격은 미국·유럽·우리나라의 CCS(이하 Combo), 일본의 CHAdeMO, 중국의GB/T 외에 Tesla의 독자규격이 병존하고 있으며, 규격 통일 시 편의성 향상·비용 절감 가능하다. 충전기와 전기차에 적용된 규격이 다른 경우 호환성 문제로 충전이 원활하지 않을 가능성이 있으며 다양한 표준규격이 병존함에 따라 추가 비용이 발생하고 있다. 자동차 제조사는 동일 차량의 충전 설계를 지역별로 변경해야 하며 소비자는 호환 장비를 구매해야 한다.


따라서 각국은 자국 자동차 제조사·충전소 사업자 동향 및 전기차 보급현황·전망 등을 고려하여 자국 표준규격을 선정하고, 해당 규격에 부합하는 충전기 보급을 중점 지원하고 있다. EU 대체연료 인프라 지침(Directive on the Development of Alternative Fuels Infrastructure)은 역내 모든 충전소에 Combo(완속은 Mennekes, 급속은 CCS2) 충전기를 구비하도록 규정하고 있다. 중국은 자국 내 판매되는 전기차는 모두 GB/T 규격만 적용하도록 강제하고 있다.


급속충전 표준규격은 각자 장단점이 있으나 최근 Combo가 글로벌 표준이 되어가고 있으며 Tesla 또한 자사 제품과 Combo의 호환성을 강화 중이다. 초기에는 가장 먼저 개발된 CHAdeMO의 시장점유율이 높았으나, 일본이 전기차 및 충전기술 개발에 소극적으로 임하던 사이에 미국·유럽·우리나라의 Combo가 역전한 상황이다.


글로벌 충전기 시장점유율(금액 기준)은 `21년, `25년, `27년 Combo가 38.7%, 44.9%, 48.0%로 성장하는데 비해 CHAdeMO는 27.5%, 21.5%, 18.5%로 감소할 전망(`22.5월 Precedence Research)이다. CHAdeMO 개발·보급 주축이었던 Nissan이 최근 ‘ARIYA’ 급속충전 표준을 Combo로 전환했는데, 이는 CHAdeMO 측의 추진동력이 저하되었으며 열세를 뒤집기 어렵다는 점을 명확히 보여주는 사례이다.


Tesla는 유럽에서는 이미 Combo와 호환성을 확보, 미국에서는 배타적 전략을 고수해왔으나 ‘국가 전기차 인프라(NEVI)’ 사업의 보조금 적격 요건을 충족하기 위해 Combo와 호환성 강화 중이다. 유럽향 전기차에는 CCS2 규격을 지원하고 충전소를 타사 전기차도 사용할 수 있도록 개방했으며, 미국에서는 그간 높은 시장점유율에 근거하여 CCS1이 아닌 독자규격 NACS를 북미 표준으로 자리 매기려했으나 `23년부터 타사 전기차에 충전소를 개방하고 Combo와 호환성을 높일 것이라 밝혔다. 어댑터 매직독(Magic dock)을 통해 Combo 규격 車도 Tesla 충전소 Supercharger를 이용하는 사례가 등장하고 있다. 국가 전기차 인프라(NEVI*)사업을 통해 미국 정부는 `22년부터 5년간 75억달러를 전기차 충전기설치 보조금으로 지출할 예정인데, 보조금을 받기 위해서는 Combo 충전기를 설치해야 하기 때문이다.





일·중은 공동개발 중인 급속충전 규격 ChaoJi 및 자국 규격을 인도 등 신흥국 시장에 보급, 인구수에 근거하여 우위를 되찾으려 시도할 것으로 예상된다. 일본과 중국은 함께 CHAdeMO, GB/T의 단점을 보완한 ChaoJi라는 새로운 급속충전 규격을 개발해왔으며 `21년 설계요건을 공개했다. `22년을 전후하여 실증 시작 - 500kW 이상의 고출력 달성 및 CHAdeMO·GB/T·Combo와의 호환성 확보를 목표로 하고 있다.


일본 Hitachi Industrial Products는 200~350kW의 ChaoJi 충전기 개발, `23.4월부터 2년간 실증을 진행했다. `22년 하반기부터 중국은 베이징-상하이 고속도로 구간에 ChaoJi 급속충전기를 설치하고 실증이 시작되었다. 일본 CHAdeMO협의회는 인도의 독자 충전규격 개발을 지원하여 CHAdeMO 영향력 강화를 시도하고 있다. 단 `22.11월 현지 보도에 따르면 인도 자동차 제조사는 CCS2 규격을 적용하며, 현재 인도 내 충전기 80~ 85%는 CCS2 규격을 적용하고 있으므로 CHAdeMO보다 CCS2 규격이 보편화될 전망이다.


과거 인도는 충전소에 CHAdeMO와 CCS2 충전기를 모두 설치하도록 했으나 설치비용 증가 문제가 대두되자 `19년부터 충전소 사업자가 선호하는 규격을 자유롭게 선택하여 설치하도록 하고 있다. 러시아는 대중 자동차 산업 의존도가 높아지며 전기차 충전소에 GB/T 충전기 설치를 의무화했다. `22.6월 현지 보도에 따르면 러시아 내 충전기는 대부분 CHAdeMO와 CCS2 규격이나, CHAdeMO는 국제적으로 뒤처지고 있으며 Combo는 EU의 수출 제재로 활용도가 떨어져 GB/T로 대체한다고 전했다.


ChaoJi가 표준 판도를 뒤집기는 어려울 전망이나 신흥국 시장 내 급속충전 인프라 구축이 우리 기업에 오히려 불리한 요소로 작용하지 않도록, 국제협력을 강화할 필요가 있다. 일본은 중국이 ChaoJi를 새 표준규격으로 정하지 않는다면 자국 표준규격을 CHAdeMO에서 ChaoJi로 변경할 이유가 없어 신중한 태도를 보일 것으로 예상된다. 중국 GB/T 개정판과 ChaoJi 중 무엇이 새 표준규격이 될지는 미정이며 GB/T 개정판이 새 표준규격이 될 확률이 더 높다고 평가되므로, ChaoJi 추진동력이 절대적으로 강하지는 않다. GB/T 개정판은 GB/T를 일부 수정한 것으로 기존 충전기와 호환성이 더 높다는 점이 장점이다. ChaoJi는 기능·안전성 등이 더 뛰어나고 유럽 등에서 표준규격으로 인가받을 경우, 내수용과 수출용 車를 따로 만들지 않아도 되며 국제표준 주도권 확보를 시도할 수 있다는 점이 장점이다. 그러나 중국은 전국에 520만개의 GB/T 충전기를 旣설치했는데, ChaoJi 전환·호환에는 대규모 비용이 필요하다.


GB/T는 자동차 제조사가 개발을 주도하여 추진동력이 강하며 공업신식화부 기술 공고대상에 포함되어 채택 가능성이 높으나, ChaoJi는 전력기업연합회가 개발을 주도했으며 공고대상에 포함되지 않는다. 단 신흥국은 장기 전략 없이 가격에만 근거하여 전기차·충전기를 보급할 가능성이 있으며, 만일 GB/T 또는 ChaoJi 규격이 신흥국 시장의 주류가 된다면 우리 기업에 불리한 요소로 작용할 수 있다. 일례로 중국 상하이GM우링은 인니향 ‘Wuling Air EV’에 GB/T를 적용했는데 해당 모델은 가격 경쟁력에 힘입어 `22년 전기차 판매량 1위를 기록했으며, 현대차 ‘IONIQ5’는 2위를 기록했다. 따라서 전기차 현지생산·수출육성책을 펼치기 시작한 신흥국에, 국제공급망에 편입하기 위해서는 글로벌 표준인 Combo 규격 보급이 필수적이라는 점을 국제협력을 통해 전달할 필요가 있다.



출처 : 한국자동차연구원

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