전기차 충전기의 종류(와 잡설)

전기차의 충전기 플러그 모양이 여러가지 입니다.

테슬라만 독자규격을 쓰고, 나머지는 그나마 규격화가 되어 있는데요, 그래도 그 규격화가 좀 여러개로 분산되어 있습니다.

복잡한 규격을 알아봅시다.

*** 저는 미국에 살기 때문에, 한국의 규격과 조금 다를수 있습니다.

*** 테슬라는 독자규격이므로 여기에서는 취급하지 않았습니다. (자동차계의 애플이냐...ㄷㄷ)

먼저 알아두세요!

현재까지 나와있는 전기차의 연비(?)는 모든차가 거의 다 비슷비슷 합니다.

테슬라, 쉐보레, 현기 등등... 연비 자체는 비슷합니다.

약 3.5Miles/kW (5.6km/kW)

제가 타는 기아 소울EV의 경우 약 30kW의 배터리가 장착되어 있습니다.

전기차라서 히터나 에어컨 역시 전기를 쓰기 때문에 날씨에 따라 운행거리가 차이가 있을수 있고,

추운겨울에는 배터리 효율이 떨어져서 역시 운행거리가 줄어들수 있습니다만..

일단 기본 주행거리로 말씀드리자면,

만충시 30 * 3.5 = 약 100마일(160km)정도 갑니다.

테슬라 모델S 95D의 경우 95kW의 배터리를 장착하고 있고, 약 330마일(약 530km) 정도 갑니다.

요즘 가성비 최강인 전기차 쉐보레 Bolt의 경우 60kW 배터리 이고, 공식대로면 200마일(320km)정도 갑니다.

(Bolt 스펙상 주행거리는 228마일로 나오는데, 실제는 200마일정도로 보더라구요.)

모든 전기차가 같은 공식입니다. 배터리용량 마일은 3.5, km는 5.6을 곱하면 대략적인 주행가능거리가 나옵니다.

나중에 전기차 연비를 혁신적으로 올릴수 있는 획기적인 모터가 나오지 않는이상은 비슷비슷 할것 같습니다.

그리고 충전관련 규격은 입력쪽과 출력쪽이 있겠죠.

스마트폰으로 예를들자면, 입력쪽은 일반 USB 5V나 최근 나오는 9V가 되겠고,

출력쪽은 아이폰의 라이트닝, 안드로이드의 USB Micro-B 또는 USB-C가 있겠죠.

자동차도 입력부분과 출력부분의 규격이 있고, 보통 충전기는 벽에 고정되어 있기 때문에 전압으로 분류합니다.

출력은 자동차쪽에 꽂는 부위이고, 크게 3가지(테슬라까지 하면 4가지)로 되어 있습니다 (미국기준입니다)

먼저 자동차와 연결되는 출력쪽부터 보자면....

자동차쪽 충전기 규격

1) 테슬라규격

테슬라는 입력전압과 상관없이 차에 꽂히는 부분은 한가지입니다.

굳이 구분할 필요가 없어서 편하긴 한데, 테슬라만 이걸 쓰니 다른 전기차들과는 호환이 안됩니다.

2) SAE-J1772

일반적으로 쓰이는 충전 플러그입니다. 줄여서 그냥 J1772라고도 부릅니다.

<사진출처 : https://www.edn.com/electronics-blogs/automotive-currents/4421241/How-the-J1772-charging-standard-for-plug-in-vehicles-works >

이렇게 생긴 녀석입니다.

보통 전기차 충전기라고 하면 이 J1772로 보시면 됩니다.

3) CHAdeMO (차데모 라고 읽습니다)

직류 급속충전 (Direct Current Fast Charge : DCFC)로 쓰이는 규격입니다.

모양은 J1772보다 큽니다.

4) CCS Combo (Combo 2)

역시 직류 급속충전 (Direct Current Fast Charge : DCFC)로 쓰이는 규격입니다.

<사진출처 : https://insideevs.com/chademo-chargers-stats-activity-report >

왼쪽이 CHAdeMO, 오른쪽이 CCS Combo 2 입니다.

둘다 급속충전용 규격이구요. 충전속도도 같습니다. 단지 모양만 다를뿐....

현재까지 미국내 충전소 갯수로는 CHAdeMO가 Combo2보다 훨씬 많지만, 점점 Combo2 위주로 바뀌어갈 예정이라고 하네요.

언제 그 수가 역전될지...

입력쪽 규격을 알아봅시다.

Level 1

아마 한국에서는 지원하지 않는 규격일껍니다.

미국의 가정집에서 쓰는 100볼트 전기를 사용하구요. 입력 플러그 모양은 11자, 미국 일반 규격입니다.

출력은 J1772 입니다. (또는 테슬라)

미국에서 전기차를 사면 딸려오는 번들충전기가 이 Level 1 충전기 이구요. 

100V-12A, 즉 1.2kW로 충전됩니다.

이걸로 소울EV를 0%부터 만충하려면 25시간, 테슬라 95D를 충전하려면 80시간이 걸립니다 -_-;;;

1시간 충전시 4마일(6.4km)정도 갈수 있습니다.

보통 전기차를 0% 다될때까지 타지 않고 출퇴근용으로 사용하죠.

제 경우 직장까지 왕복 20마일(32km)정도 인데, 이정도면 5시간 충전하면 되니까.. 그냥 사용하기엔 무리는 없습니다.

근데 왕복 50마일(80km)정도 되는 거리를 연달아 몇번 간다면? 충전이 느려서 곤란하죠.

Level 2

이게 한국에서 번들로 들어가는 충전기 일껍니다. 220V용 이구요.

출력부는 역시 J1772 이고, 테슬라는 역시 한가지 전용 규격입니다.

220V-16A (3.5kW) 또는 220V-32A (7kW) 두가지로 많이들 씁니다.

7kW 충전기로 충전시, 소울EV는 5시간, 테슬라 95D는 14시간밖에 안걸립니다.

3.5kW충전기의 경우는 이 두배로 보면 되구요.

미국의 경우 본격적으로 전기차를 타는 사람들의 경우 Level 2 충전기를 집 차고에 설치합니다.

저 역시 Level 2 충전기를 설치했구요. 근데 저는 3.5kW로 구입했습니다.

7kW가 물론 좋긴 한데, 일단 충전기 가격이 두배입니다.

7kW용 Level 2 충전기가 보통 최저가 500불 수준이고, 3.5W용은 200불이면 구입할수 있습니다.

또한 저희 집이 오래된 집이라 7kW로 전기를 땡겨오면 집에 다른 전기제품은 못씁니다 ;;;

그래도 Level 1보단 2배이상 빠르니까요... ㅎㅎ

Level 3 (DCFC)

직류 급속 충전 입니다.

집에 설치할수는 없고, 보통 충전소에서 쓰이는 방식입니다.

출력부는 CHAdeMO와 CCS Combo 2가 있습니다.

속도는 50kW MAX인데, 약 80%까지는 빨리 충전되구요. 그 이후는 배터리 보호를 위해 느려집니다.

(핸드폰 고속충전과 비슷하죠?)

제 차를 동네 LADWP에서 무료급식 시킬때 화면입니다. CHAdeMO로 연결되어 있구요.

스펙상 최대 출력은 50kW지만 보통 이정도로 충전됩니다. (375V * 108A 면 40.5kW네요)

80%까지는 출력이 유지되는데, 이후는 전류가 떨어져서 50A... 30A... 90%이후엔 15A정도까지 떨어집니다.

그리고 94%까지만 충전되구요. 만충은 급속에선 안됩니다.

다른 CHAdeMO 충전소에서도 해봤는데 다들 94~95%정도까지만 충전되고 끊기더라구요.

90% 이후는 충전이 느려서, 개인적으로는 90%전에 충전 중단합니다.

< 기아 소울EV의 CHAdeMO 플러그(위)와 J1772 플러그(아래) 비교 >

기본적으로 Level1이나 Level2는 모두 J1772 플러그이지만, 급속충전인 Level3는 다른 종류를 쓰는데요.

한국에서는 3상전류로 또다른 규격이 있다고 하네요 ;;;

이것도 빨리 통합되서 하나의 규격만 있으면 좋겠습니다.

현재 전기차로 가장 많이 타는 차종이 닛산 리프, 피아트 500e, BMW i3, 쉐비 Volt와 Bolt 정도인데요.. (테슬라 제외)

Level 3 급속충전의 경우,

리프는 CHAdeMO, BMW i3와 쉐비 Bolt는 CCS Combo를 지원하고, 500e와 Volt는 Level 3를 지원하지 않습니다.

앞으로 Combo쪽으로 힘이 실릴것으로 보이는데... 어찌될지는 잘 모르겠습니다.

(제차 기아소울EV는 CHAdeMO 입니다.)

그리고 한가지 더 알아두셔야 할 점!

전기차가 일반 가솔린차보다 유지비면에서 저렴합니다.

그러나 다른 전기를 사용하는 장비들에 비해서는 전기를 엄청나게 씁니다.

비교해보죠.

같은차량인 기아 소울과 기아 소울EV를 비교해보도록 하겠습니다.

기아 소울 : 27MPG (일반도로와 고속도로 반반 주행시 평균 연비)

기아 소울EV : 3.5Mile/kW

제가 사는 남캘리의 경우 87등급 가솔린 금액은 약 $3/Gallon 입니다.

27마일을 1갤런, 즉 $3으로 달릴수 있다는 얘기고, 계산해보면 $1당 9마일(14.4km) 갑니다.

전기차의 경우,

저희집 전기는 1kW당 $0.14 ~ $0.16 입니다. 평균 $0.15로 잡고 계산하면,

3.5마일 달리는데 $0.15 이고, 계산해보면 $1당 23마일(37km) 갑니다.

약 2.5배정도 차이가 납니다.

한달에 1000마일을 주행한다고 하면,

가솔린은 약 $111, 전기는 약 $43 정도 쓰게 되죠. (보통 이거보단 많이 타게됩니다)

차 vs 차 비교시는 전기차가 훨씬 유지비면에서 저렴하지만, 일반 가전제품에 비교한다면...

기아 소울EV가 한번 완충시 100마일을 달릴수 있습니다. 이때 30kW정도 쓰게되죠.

Level 2인 220V-32A로 충전한다면 7kW로 충전하고 5시간이 걸린다고 했었죠..

7kW!!

집에서 쓰는 벽걸이 에어컨이 Full로 돌때 2.5kW정도 씁니다.

헤어 드라이어도 Full로 돌리면 1.7kW정도 쓰죠.

전자렌지도 1kW정도...

전기차 충전을 5시간동안 하는 것은 에어컨 최대 + 드라이어 최대 + 전자렌지 전부를 5시간동안 동시에 돌리는것과 같아요.

반대로 생각하면, 전자렌지 1시간동안 돌릴 전기로, 전기차는 3.5마일(5.6km)밖에 못갑니다.

물론 지금도 일반 차에 비하면 경제적이긴 하지만, 앞으로 더욱더 발전해야 될것이 전기차 인것 같습니다.