전기차 2500만대 보유한 중국, 화재 사고에 어떻게 대처할까

중국 TV에 보도된 전기차 화재장면 /사진=중국중앙TV

최근 인천 청라지구 전기차 화재 사고 이후 전기차에 대한 막연한 공포가 커지고 있다. 전기차 보유대수가 2472만대에 달하는 중국에서도 전기차 화재는 언론의 주목을 받는다. 중국에서도 주행 중인 전기차가 아닌 주차 혹은 충전 중인 전기차에서 발화한 경우가 많았다. 다만 전기차 판매 비중이 계속 늘어나는 가운데 전기차 화재 발생률은 줄고 있다.

전기차 화재, 내연차보다 진압 어렵고 재점화되기 쉬워지난 6월 20일 중국중앙TV(CCTV)는 전기차 외부에서 화염이 목격된 후 운전석에서 화재가 발생하기까지 걸린 시간은 평균 64초에 불과했다고 보도했다. 내부에 운전자가 있다면 빠른 탈출이 필요함을 보여준다.


지난 3년간 전기차 보유량과 화재 사고를 집계한 결과 전기차 1만 대당 화재발생 비율은 2021년 1.85건에서 2023년 0.96건으로 하락했다. 최근 신차 내 전기차(플러그인 하이브리드 포함) 비중이 절반을 넘어설 만큼 전기차 판매가 증가하는 가운데, 전기차 화재 발생 비율은 내연차(약 1.5건)보다 낮아진 상태다.

전기차 1만대당 화재 발생 비율/그래픽=윤선정

전기차 화재 사고에 대한 우려가 내연차보다 큰 이유는 한번 불이 나면 순식간에 1000도 이상 온도가 치솟는 리튬배터리의 열폭주 현상 때문에 화재 진압 자체가 어렵고 진압 후에도 재점화되기 쉬워서다.

이달 1일 중국 지에미엔신문 보도에 따르면 작년 보도된 270건의 전기차 화재사고 중 충돌 후 화재가 발생한 사례는 10%에 불과했다. 반면 충전 중이거나 주차 중인 상태에서 발생한 화재의 비율이 50%를 넘었다.


교통사고, 차량 하부 충격 등 외부 충격이 없는 화재는 배터리 열폭주 현상과 관련이 크다. 중국 자동차 공정연구원이 최근 몇 년간 전기차 화재사고를 연구한 결과에서도 배터리 열폭주가 배터리 화재의 최대 원인으로 밝혀졌다. 자동차화재 안전연구 공동연구소의 바오환환 부주임은 "배터리의 열폭주 현상은 사용 과정에서 온도가 통제할 수 없을 정도로 상승하는 현상"이라며 "사용 과정에서 부적절한 충전이나 차량 하부의 충돌, 긁힘, 침수 등으로 인해 발생할 수 있다"고 설명했다.

2020년 중국 공업정보화부는 운전자가 탈출할 수 있는 충분한 시간을 확보하기 위해, 배터리 시스템의 열확산성 테스트를 포함해 열폭주 이후 배터리 시스템이 5분 내 불이 붙거나 폭발하지 않도록 요구하는 3가지 전기차 국가의무 표준을 공포했다.

전기차 화재 사고에 대한 대응 방법은?

외부에서 화염이 목격된 후 운전석에 옮겨붙기까지 걸린 시간은 평균 64초 /사진=중국중앙TV

중국 전기차업계 전문가들은 배터리의 열폭주 문제를 근본적으로 해결하기 위해서는 기술 혁신이 필요하지만, 현재 기술은 완전히 열폭주를 완전히 제거할 수 있는 수준에 이르지 못했다는 의견을 밝혔다.

중국 전기차 시장은 양극재로 리튬과 인산철을 사용해 안정성이 높은 것으로 알려진 리튬인산철(LFP) 배터리의 점유율이 70%로 삼원계(NCM) 배터리(30%)보다 높다. 하지만 LFP 배터리만 탑재하는 BYD 전기차에서도 전기차 화재 사고가 발생하고 있기 때문에 중국 언론이 LFP 배터리가 NCM 배터리보다 안전하다고 보도한 기사는 찾기 힘들다.

당장의 대안으로는 스마트화를 통해 배터리 냉각시스템과 라디에이터(방열기)를 강화하는 방법이 있다. 장기적으로는 전고체 배터리 연구 강화와 배터리 교환시스템 보급이 손꼽힌다. 발화 및 폭발 위험이 거의 없는 전고체 배터리는 기존 리튬이온 배터리의 화재 취약 단점을 해결할 수 있는 대안이다. 일본 토요타가 2027~2028년 상용화를 목표로 개발 중이며 중국 CATL도 이르면 2027년부터 전고체 배터리를 양산하기 위해 개발을 서두르는 등 각국 배터리업체가 전고체 배터리 개발에 매진하고 있다.

또한 중국에서는 배터리 교환 기술도 배터리 사용의 안전성을 높일 수 있을 것으로 기대한다. 배터리 교환스테이션에서 정기적으로 배터리를 교환하면서 소유자나 운전자가 미처 발견하지 못한 배터리의 충격이나 노후화 문제를 발견할 수 있기 때문이다. 다만 리튬이온 배터리를 사용하기 때문에 교통사고 등 외부충격으로 발생하는 열폭주 등 전기차 화재 사고를 완전히 근절하는 건 어렵다.