전기차 화재 원인
- 배터리 결함, 과충전, 과방전
- 주행 중 충돌과 같은 기계적 결함
- 전기장치 결함
- 배터리 셀 내부 양극판과 음극판 사이 분리막 손상
- 냉각장치 손상에 따른 과열 및 충전, 방전에 따른 방열 부족
전문가 분석
최근 인천 소재 아파트 지하주차장에서 발생한 전기차 화재로 인해 많은 시민들이 불안해하고 있습니다. 이 번 전기가 화재 원인에 대한 여러 의견이 있는데 문학훈 오산대 미래전기 자동차학과 교수는 12일 MBC '김종배의 시선집중'에 나와 "이번 사고 차량은 주행 없이 3일 정도 주차한 상황에서 발생한 사건으로 리튬이온 배터리가 온도 등 외부 요인이나 제조상 결함에 의해 내부 쇼트가 발생하며 화재가 발생한 것으로 배터리 내부 전해질 액체가 진동이나 전류와 화학적 반응에 의한 것이라고 배터리의 결함보다는 리튬이온 배터리의 어쩔 수 없는 현상"이라고 말했습니다.
또 다른 원인으로 재기되는 과충전에 관해서는 윤원섭 성균관대 배터리공학과 교수는 "100% 충전이 연관성이 없다고 말할 수는 없지만 매우 상대적인 개념이고 NCM(니켈, 코발트, 망간) 배터리 양극의 100% 용량은 275mAh 가량인데, 실제 쓰는 건 200~210mAh 정도이고 우리가 100%라고 말하는 것은 안전까지 고려한 배터리 수명"이라고 말했습니다.
윤교수는 "충전을 이보다 더하면 위험할 순 있지만 배터리 셀 제조사나 자동차업체는 각각 안전 마진을 기반으로 설계, 검증하고 과충전을 막는 기술을 가지고 있고 그보대는 셀 내부 결함이나 그 결함을 관리하는 BMS 문제로 화재가 발생하는 것으로 추정할 수 있다"라고 말했습니다.
전기차 화재 대처 및 진압
- 전기차 화재의 특징은 리튬이온 배터리의 '열폭주' 현상입니다.
- 열폭주는 배터리 온도가 1,000도 까지 상승하며 전소하기 전까지는 진화가 어렸습니다.
- 따라서 전기차 화재 발생시 초기 대응이 매우 중요하므로 안전한 곳으로 신속한 대피 후 119에 신고합니다.
- 공동주택의 경우 관리사무소에 연락하여 주민들을 안전한 곳으로 대피시킵니다.
- 진압방식으로 주로 질소소화포와 이동식 냉각 수조로 사용하며 전자는 공기 유입 차단방식으로 진화하는 것이며 후자는 배터리 온도를 빠르게 낮춰 재발화를 방지하는 것입니다.
전기차 화재 예방 및 대책
- 전기차는 충전량을 설정할 수 있으므로 급속 충전 80%, 완속 충전 90% 충전을 권장하며 충전 중 흡연 금지, 물기가 있는 손으로 하지 말아야 한다.
- 고온의 환경에 장시간 노출을 피해야 합니다.
- 전고체 배터리의 경우 화재와 폭발 위험이 적으므로 지속적인 연구. 개발이 필요합니다.
- 전기차 베터리는 내연 기관 자동차의 엔진만큼 중요한 부품이므로 제조사 공개는 필수적이며 나아가 배터리 셀 제조사의 NCM 구성 비율, 양극제 소재 등 기본적인 셀 화학요소도 공개하여야 합니다.
지나친 전기차 화재에 대한 부정적 시각은 전기차 차주에 부담을 안기며 전기차산업 경쟁력에도 악영향을 미칠 수 있으므로 신중한 접근이 필요합니다.
전고체 배터리
전고체 배터리는 영어로는 SSB( Solid State Battery)라 표기하며 배터리 양극과 음극 사이의 전해질이 액체가 아닌 고체로 이루어진 반영구적인 차세대 배터리입니다.. 현재 일반적으로 사용되는 리튬이온 배터리의 경우 에너지 효율이 좋지만 수명이 짧은 단점이 있고 '열폭주' 현상에 이은 화재 문제가 사회적 문제로 대두되며 관심이 증가하고 있습니다. 전고체 배터리는 전해질이 고체로 이루어져 있기 때문에 외부, 내부 충격에 의한 누액의 위험이 없으며 인화성 물질 매우 적으므로 발화 가능성도 현저히 낮습니다, 또한 확장성도 갖추고 있어 플렉시블 배터리로 활용이 가능합니다.
하지만 단점으로는 액체 전해질에 비해 효율성이 떨어지며 아직까지는 양산에 성공한 배터리 기업은 없습니다.
전기차 화재 관련주
최근 인천 모 아파트 전기차 화재로 인한 전기차 화재 관련주로는
- 와이엠텍 : EV릴레이라 불리는 전기를 안정적으로 제어하는 스위치 제조
- 휴맥스홀딩스 : 과충전 방지 기술을 보유한 회사
- 그리드위즈 : 전기차 충전 모뎀, 충전기 제조 및 판매
- 나노침 : 효율적 열관리로 급속충전과 열 방출을 도와 화재 발생 위험을 낮추는 소재 개발 업체
- 민테크 : 올인원 배터리 진단 시스템을 보유한 국내 유일의 이차전지 진단 기술 보유 업체
- 이닉스 : 배터릴 셀 패드, 내화 격벽 제품 제조 업체로 화재 발생 시 폭발 지연 역활을 함
- 삼기이브이 : 베터리 모듈 엘드플레이트가 배터리 화재 및 폭발, 열폭주를 방이하는 부품 제조 업체
- 한빛레이저 : 배터리 제조 장비 과정에서 레이저로 셀을 추적할 수 있게 마킹 하는 시스템 제공
- 한농화성 : 국책과제 사업을 통해 전고체 배터리 전해질 개발 업체
- 이수스페셜티케미컬, 이수화학 : 전고체 배터리 전해질 원료인 향화리튬 생산 업체
- 씨아이에스 : 전고체 배터리 관련 업체