인천소방본부가 지난 1일 오전 6시15분쯤 서구 청라동 아파트 지하주차장에 주차된 전기차량 화재와 관련 관계기관과 합동감식을 진행하고 있다.2024.8.2

CATL 배터리를 탑재한 벤츠의 'EQE'

지난 1일 인천 청라동의 한 아파트 지하주차장에서 벤츠의 전기차 'EQE'로 추정되는 차량에 불이 났다. 

'EQE'는 중국 CATL의 NCM(니켈·코발트·망간) 811 배터리셀을 탑재했다. 대부분의 전기차 화재가 배터리에서 비롯된다는 점 때문에 벤츠가 채택한 'CATL 배터리'에 이목이 쏠리는 중이다. 주행이나 충전을 하고 있던 중도 아닌, 단순 주차 상태의 차량에서 불이 나는 것은 이례적인 일이라고 업계는 지적한다.

매년 늘어나는 전기차 화재…中 1분기에만 640건 이상

전기차 화재 건수는 해마다 증가하고 있다. 과학기술정책연구원에 따르면 2018년 국내 2건에 불과했던 전기차 화재는 2023년 72건에 달했다. 이 이간 동안 전기차 차량등록 수는 5만5756대에서 54만3900대로 10배 가까이 늘었다. 전기차 보급 확대가 화재 발생 증가로 이어진 것이다. 

일반적 인식과 달리, 화재는 내연기관에서 더 빈번하게 발생한다. 1만대당 내연기관 화재는 1.9대, 전기차 화재는 1.3대 수준이다. 하지만 전기차 화재는 큰 화재로 연결될 가능성이 높기에 주의해야 한다. 리튬이온배터리의 합선 등에 따른 열폭주로 800도가 넘는 불이 나는 경우가 많아서 일반 소화기를 이용한 진압이 어렵다.

특히 중국산 배터리가 화재에 취약한 것으로 파악된다. 지난 5월에는 중국 푸저우 BYD 전시장에서 전기차 화재가 발생해 건물 전체가 불에 탔다. 지난 1분기 중국 전기차 화재는 640건으로 집계되고 있다. 전기차·배터리 업계는 통계가 부실한 중국 특성상 실제 화재는 이보다 훨씬 더 많을 것으로 보는 중이다.

비슷한 화재가 반복되면 값싼 중국산 배터리를 선호하는 트렌드에 변화가 발생할 수도 있다. CATL등은 최근 중저가 LFP(리튬·인산·철) 뿐만 아니라 비교적 고성능인 NCM 배터리까지 만들어 벤츠 등 프리미엄 브랜드에 제품을 납품하는 것에 성공했는데, 여기에 제동이 걸릴 수 있다는 것이다. 배터리 업계 관계자는 "주차된 전기차에 불이 난 원인으로 배터리가 지목된다면 중국 제품에 대한 신뢰도가 크게 떨어질 것"이라고 말했다.

K-배터리, 'BMS 고도화-포트폴리오 다양화'로 승부

K-배터리도 화재에서 완전히 자유롭진 않다. 국회에 따르면 지난해 8월까지 국내 배터리 3사 화재 발생 건수는 LG에너지솔루션 35건, SK온 14건, 삼성SDI 1건 순이었다. 다만 전기차 보급 확대 추세를 고려할 때, 화재 발생 곡선이 상대적으로 가파르지는 않다. LG에너지솔루션은 2020년 7건, 지난해 10건이었다. SK온은 2022년 6건, 지난해 7건이었다.

K-배터리는 화재 위험을 낮추기 위해 전류·전압·온도 등을 최적 상태로 유지할 수 있는 BMS 고도화를 추진하고 있다. LG에너지솔루션은 퀄컴과 손잡고  AI(인공지능) 하드웨어·소프트웨어 솔루션을 지원하는 BMS 진단 솔루션 개발을 추진키로 했다. 삼성SDI는 배터리 내부 데이터를 파악해 이상을 예측할 수 있는 차세대 BMS를 탑재한 배터리의 양산을 준비한다. SK온은 배터리에 이상이 있을 때 이를 곧바로 파악해 통제할 수 있도록 하는 BMIC(배터리관리칩)를 개발했다.

장기적으로는 전고체 배터리에 거는 기대가 크다. 에너지 밀도가 높으면서도, 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용하기에 화재 위험성을 크게 줄일 수 있다. 삼성SDI는 2027년, LG에너지솔루션과 SK온은 2029~2030년 전고체 배터리를 양산한다는 계획이다.

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