신뢰할 수 있는 전기차 고속 충전기를 만드는 것이 왜 그렇게 어려울까?

클린테크니카는 전기차 혁명에 동참하고 있습니다. 가상의 회사 주차장에 있는 대부분의 차량은 테슬라이며 쉐보레 볼트도 몇 대 있습니다. 한쪽 구석에 닛산 리프가 있을 수도 있습니다. 전기차 옹호자로서 우리는 전기차를 안정적으로 충전하는 것이 매우 중요하다는 것을 잘 알고 있습니다. 

테슬라를 운전하는 사람들에게는 문제가 되지 않습니다. 집에서 멀리 떨어진 곳을 돌아다닐 때면 거의 모든 곳에서 테슬라 슈퍼차저 네트워크를 이용할 수 있기 때문입니다. 플러그를 꽂고 충전이 시작되면 30분 후 상쾌하고 행복한 마음으로 다시 도로를 달릴 수 있습니다.

하지만 다른 많은 전기차 운전자들에게 집 밖에서 충전하는 것은 종종 악몽과도 같은 일이며, 충전기가 작동하지 않거나 결제 문제로 인해 전원이 켜지지 않는 경우가 많습니다. 북미에는 차지포인트, EVgo, 블링크, 그리고 가장 큰 규모의 일렉트리파이 아메리카와 같은 여러 대형 충전 네트워크가 있습니다. 

하지만 전기차 충전에 있어서는 규모가 크다고 해서 이점이 있는 것은 아닙니다. JD 파워의 최근 설문조사에서 일렉트리파이 아메리카는 플러그 쉐어 앱을 사용하는 운전자들이 뽑은 미국 내 최악의 충전 네트워크로 평가되었습니다.

J.D. 파워 2023 미국 전기차 경험(EVX) 공공 충전 연구™

일렉트리파이 아메리카, 전기차 충전 설문조사에서 꼴찌 차지

1,000점 만점 중 일렉트리파이 아메리카는 538점이라는 저조한 점수를 받았습니다. EVgo도 569점으로 그다지 좋지 않았습니다. 차지포인트는 606점으로 더 나은 성적을 거두었고, 테슬라 슈퍼차저 네트워크는 총 739점으로 설문조사에서 1위를 차지했습니다. JD 파워는 전국적으로 충전 세션의 80%만이 성공적이라고 추정했습니다. 

설문조사에서 운전자들은 일렉트리파이 아메리카 네트워크에서 충전을 시도할 때 큰 좌절감을 느꼈다고 답했습니다. 깨진 화면, 결제 시스템 결함, 최대 충전 속도에 훨씬 못 미치는 충전기가 가장 흔한 불만 사항이었으며, 충전 케이블이 너무 짧아 충전 포트에 닿지 않는 문제도 있었습니다.

일렉트리파이 아메리카의 운영 담당 부사장인 앤서니 램킨은 워싱턴 포스트와의 인터뷰에서 네트워크의 안정성을 개선하기 위해 노력하고 있다고 말했습니다. "충전기가 고장 나는 것은 피할 수 없는 일입니다. 그냥 일어나는 일입니다. 마모가 심합니다."라고 그는 말했습니다. 

램킨은 일렉트리파이 아메리카가 모든 유형의 차량에서 충전기가 작동하도록 하기 위해 더 많은 과제에 직면해 있다고 덧붙였습니다. 이러한 패배주의적 태도로는 개선의 가능성이 희박해 보입니다.

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운전자의 신뢰가 핵심

전기차 옹호론자들은 소비자들이 전기차를 더 많이 도입하기 시작하면서 네트워크 안정성이 필수적이라고 말합니다. 비영리단체 쿨 더 어스의 공동 설립자이자 전무이사인 칼린 컬런은 "이 게임은 정말 소비자의 신뢰에 관한 것입니다."라고 말합니다. "운전자들은 차를 타고 원하는 곳으로 갈 준비가 되어 있다는 것을 알아야 합니다."라고 그녀는 포스트에 말했습니다.

일렉트리파이 아메리카의 최신 투자 계획 초안에는 회사가 디젤 게이트 합의금의 최종 지출 방법을 자세히 설명하면서 성능 문제를 인정하고 "일반적으로 공공 충전에 대한 소비자 만족도가 하락하여 2023년 상반기에 최저 수준으로 떨어졌다"라고 언급했습니다. 컬렌은 "그들은 유지보수에 대해 이야기하지만, 일렉트리파이 아메리카의 성능 요구 사항에 대한 보증이나 조치는 없습니다."라고 말했습니다.

폭스바겐이 디젤 배기가스 조작 사건을 해결하기 위해 체결한 합의서에는 충전소를 정비하지 않을 경우 벌금이 부과된다는 내용이 포함되어 있습니다. 원래 계약에 따르면, "승인된 유지보수 계획을 이행하지 않을 때마다" 벌금은 2,000달러부터 시작하여 30일 후에 5만 달러로 인상됩니다. 

일렉트리파이 아메리카는 일부 소비자가 몇 달 동안 고장 난 일렉트리파이 아메리카 충전기를 본 적이 있다고 보고했지만, 환경 보호국이나 캘리포니아 대기 자원 위원회에서 벌금을 부과한 적은 없다고 말했습니다.

일부 비평가들은 일렉트리파이 아메리카의 투자가 단순한 사업 제안이라기보다는 속죄의 의미에 가깝기 때문에 더 높은 기준을 적용해야 한다고 주장합니다. 하지만 일렉트리파이 아메리카의 성능이 부족하다는 사실이 밝혀졌음에도 불구하고 이 회사의 발목을 잡으려는 정치적 의지는 없는 것 같습니다.

제대로 작동하는 전기차 충전기를 만드는 것은 정말, 정말 어렵다.

제리 사인펠드는 "죽는 것은 쉽지만 코미디는 어렵다"는 말을 좋아했습니다. 전기차 고속 충전기를 만드는 것에 대해서도 같은 말을 했을 것입니다. 전기차를 처음 접하는 사람에게는 간단해 보입니다. 주유소에 차를 세우고 신용카드를 긁어 기름을 채우면 되니까요. 전기차 충전기도 같은 방식으로 충전하는 것이 그렇게 어려울까요?

정답은 "매우 어렵다"입니다. 일부 문제는 잘못된 설치와 표준 이하의 유지보수에서 비롯됩니다. 또 다른 문제는 소프트웨어 업데이트의 부적절한 관리에서 비롯되기도 합니다. 문제의 일부는 프로세스의 복잡성입니다. 

카나리아 미디어에 따르면 충전 세션이 성공적으로 진행되려면 차량, 운전자의 스마트폰, 충전기, 클라우드 기반 충전소 관리 플랫폼 간의 각 '연결'이 원활하게 이루어져야 합니다.

연방 에너지 및 교통부 연합 사무소의 표준 및 신뢰성 프로그램 매니저인 사라 히펠은 업계가 전반적인 성능을 측정하고 추적하기 위해 더 많은 데이터가 필요하다고 말했습니다. 

그녀는 "사람들은 충전소에 도착하면 충전기가 작동하기를 기대하지만, 우리는 현재 충전소가 실제로 얼마나 신뢰할 수 있는지, 그리고 충전기가 작동하지 않을 때 문제의 근본 원인을 파악할 수 있는 좋은 통찰력을 가지고 있지 않습니다."라고 말합니다. 그녀의 사무실은 국가 전기 자동차 인프라(National Electric Vehicle Infrastructure) 법에서 요구하는 충전기의 가동 시간이 97%에 도달할 수 있도록 책임을 지고 있습니다.

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NEVI 가동 시간 규정

NEVI는 안전하고 상호 운용 가능한 통신, 원격 모니터링 및 진단, 원활한 소프트웨어 업데이트, 충전 포트 가동 시간, 상태 및 고객 요금에 대한 실시간 정보에 대한 최소한의 표준을 설정합니다. 연방 및 주 정부 기관과 민간 부문 파트너로 구성된 컨소시엄인 차지엑스는 전기차 충전 경험을 개선하기 위한 방법을 조율하는 역할을 합니다. 

주요 자동차 제조업체, 충전 장비 제조업체, 충전 네트워크 사업자, 유틸리티, 소비자 옹호 단체, 대학 등 70개 이상의 회원사로 구성된 이 단체는 NEVI 프로그램의 핵심인 가동 시간 요건 외에도 다양한 충전 문제를 해결하고 있다고 차지엑스 이사 존 스마트는 말합니다.

"차지엑스는 어떤 장애가 발생하는지 더 잘 이해하는 것이 첫 번째 과제였습니다." 충전 하드웨어, 통신 및 결제, 사용자 인터페이스의 장애를 포함하여 "현재 가장 심각한 문제를 찾아서 해결하는 것"이 최우선 과제였습니다. "이는 시간의 흐름에 따른 단편적인 데이터 접근 방식입니다."  
 
전기차 충전 설치 서비스 제공업체인 큐메리트의 사업부인 큐메리트 솔루션(Qmerit Solutions)의 사장인 톰 보웬은 현재의 낮은 신뢰도 점수에서 연방 정부의 가동 시간 목표를 달성하는 것은 "어려운 일"이 될 것이라고 말했습니다.

큐메리트는 올해 초 충전 소프트웨어 제공업체인 EV 커넥트의 충전 네트워크 운영 센터의 데이터를 기반으로 공공 전기차 충전 문제의 주요 원인을 진단한 백서를 발표했습니다. 이 데이터는 EV 충전기의 배포 및 운영 과정의 모든 단계에서 잠재적인 문제를 드러냈다고 EV 커넥트의 최고 운영 책임자인 세스 커틀러는 말했습니다.

일반적인 전기차 충전 순서. 다양한 문제 영역

일부 문제는 잘못된 설치와 표준 이하의 유지 관리로 인해 발생합니다. 다른 문제들은 소프트웨어 업데이트의 부적절한 관리에서 비롯되기도 합니다. 문제의 일부는 프로세스의 복잡성입니다. 충전 세션이 성공적으로 진행되려면 차량, 운전자의 스마트폰, 충전기, 클라우드 기반 충전소 관리 플랫폼 간의 각 '연결(핸드셰이크)'이 원활하게 이루어져야 합니다.

충전 장비에 내장된 모뎀이 작동하지 않을 경우 문제가 발생하며, 이는 네트워크 사업자, 장비 공급업체, 휴대폰 제공업체 또는 전기 유틸리티 회사의 책임일 수 있습니다. '내부 충전소 결함/오류'는 케이블 및 전력 변환기 결함부터 충전기와 전기차 사이의 소프트웨어 결함까지 모든 것을 포함하는 범주입니다.

부적절한 설치는 많은 충전기 고장의 원인이 될 수 있습니다. 숙련된 전기차 충전기 설치자가 턱없이 부족하기 때문에 큐메리트와 다른 기업들은 자원봉사자 기반의 비영리 전기차 산업 단체인 전기차 인프라 교육 프로그램과 같은 프로그램을 통해 이를 해결하기 위해 노력하고 있습니다.

그러나 설치가 올바르게 완료되더라도 장비가 고장 나거나 물건이 손상될 수 있습니다. 이러한 문제를 진단하고 적시에 해결하는 것은 NEVI 프로그램에 설정된 최소 요구 사항 내에서 시간 지표를 유지하고자 하는 공공 충전 사업자에게 중요한 과제입니다. "첫째, 무엇이 잘못되었는지 알고 있는가? 둘째, 문제를 해결할 수 있는 부품이 있는가? 그리고 셋째, 적시에 문제를 해결할 수 있는 인력이 있는가?"라고 EV 커넥트의 CEO인 세스 커틀러는 설명했습니다.

EVgo의 최고 기술 책임자인 이보 스테클락은 이러한 질문에 대한 해답을 찾는 것은 결코 간단하지 않다고 말합니다. 이 회사는 최근 충전 중에 발생할 수 있는 모든 문제를 심층적으로 조사한 결과 300가지의 고유한 오류를 발견했습니다. 

"정말 간단한 것 같습니다. 커넥터가 있습니다. 플러그가 있습니다. 커넥터를 꽂고 어떻게 시작할지, 어떻게 결제할지 결정하면 되죠. 하지만 여기에는 엄청난 복잡성이 존재합니다. 우리는 잘못될 수 있는 방법이 얼마나 많은지 파악해야 했을 뿐만 아니라 각 방법에서 어떻게 잘못될 것인지 감지할 수 있어야 했고, 그런 다음 어떻게 해결할 수 있는지 파악해야 했습니다."

데이터가 핵심

이러한 모든 질문에 대한 답은 데이터에 달려 있으며, NEVI에는 가동 시간 표준이 있지만 모든 회사가 시스템 장애를 정확하게 이해하는 데 필요한 데이터를 제공하도록 요구하는 메커니즘이 없으며 충전 회사는 항상 경쟁업체와 데이터를 공유하려고 하지 않습니다.

"현재 데이터로는 무엇이 문제인지 알 수 없습니다."라고 차지엑스 회원사이자 EV세션의 CEO인 빌 페로는 말합니다. 그의 회사는 차량 소유주 및 운영자와 협력하여 작동하는 충전기를 찾고 고장 난 충전기의 문제를 진단합니다. 

하지만 이러한 작업에 사용할 수 있는 데이터의 품질과 세부사항은 사이트마다, 충전 사업자마다 매우 다양하다고 그는 말합니다. "결제 시스템이 고장 났는지, 커넥터의 핀이 손상되었는지, 화면이 비어 있는지, 아니면 차량의 결함인지 알려줄 수 있는 정보가 충분하지 않은 경우가 너무 많습니다."

물론 운전자들은 무엇이 잘못되었는지는 신경 쓰지 않습니다. 그저 충전기가 작동하기만 하면 됩니다. 대다수가 충전기를 사용할 때까지 미국의 전기차 혁명은 필요한 만큼 빠르게 진전되지 않을 것입니다. 

제조업체는 정부보다 충전 서비스 제공업체에 더 많은 압력을 가할 수 있습니다. 그들은 전기차 고객을 제대로 작동하는 충전기로 안내할 수 있기를 원합니다. 충전 회사가 포드, 캐딜락, 램 고객과 거래하려면 연방 정부의 가동률 기준인 97%를 초과하는 가동 시간 신뢰성이 필요합니다.

그리고 테슬라가 있다

현재 테슬라 슈퍼차저는 전기차 충전 네트워크의 표준으로 자리 잡았으며, 이 때문에 다른 많은 제조업체들도 자사 차량에 NACS 표준을 채택하고 있습니다. 

하지만 그렇다고 해서 자체 충전 프로토콜을 사용하는 수십 종의 새로운 차량이 원활한 충전 경험을 기대하며 슈퍼차저 스테이션에 나타나기 시작할 때 테슬라가 자체적인 문제를 경험하지 않을 것이라는 의미는 아닙니다. 테슬라는 훌륭하지만 슈퍼차저 네트워크를 일반에 공개하는 것은 테슬라의 명성에 도전이 될 수 있습니다.

가장 희망적인 시나리오는 2025년까지 미국에서 공공 전기자동차 충전이 별다른 결함 없이 대부분 원활하게 이루어질 것이라는 점입니다. 전기 교통수단으로의 전환이 가속화되려면 전기차 운전자에게 충전이 더 이상 골칫거리가 되지 않아야 합니다.

https://cleantechnica.com/2023/12/17/why-is-making-ev-fast-chargers-reliable-so-hard/

Why Is Making EV Fast Chargers Reliable So Hard? - CleanTechnica