지리는 인공지능을 기반으로 한 고속 충전 시스템을 발표했다. 회사는 이 시스템이 고출력 충전의 영향을 줄이는 데 그치지 않고, 고출력 충전과 관련된 손상의 일부를 되돌려 배터리의 작동 수명을 최대 20% 늘릴 수 있다고 밝혔다. 이번 발표는 중국에서 초고속 충전 경쟁이 확대되는 가운데 나왔다. 중국에서는 업체들이 출력을 높이면서 리튬 이온 셀에 열적·화학적 부담을 줄 수 있는 수준에 이르고 있다.
10%에서 97%까지 9분도 안 걸리는 충전
Geely Smart Charging Station 5세대는 최대 2,250킬로와트의 출력을 제공한다. 회사가 공개한 시험에서 Lynk & Co 10과 Zeekr 001에 사용된 배터리는 10%에서 70%까지 4분 30초 만에, 10%에서 97%까지 8분 40초 만에 충전됐다.
소스에 제시된 비교에 따르면 이 수치는 1,500킬로와트 출력의 BYD 네트워크 성능을 웃돈다. BYD 네트워크는 Blade Battery 2.0을 10%에서 70%까지 5분 만에, 10%에서 97%까지 9분 만에 충전한다.
리튬 도금에 대응하는 정밀 펄스
지리는 배터리 열화의 일부가 반복적인 고속 충전과 관련 있다고 설명한다. 리튬 이온이 음극 표면에 쌓이고 음극 구조 안으로 들어가지 않을 수 있는데, 이를 리튬 도금이라고 하며 사용 가능한 용량을 점진적으로 줄인다.
회사는 펄스를 이용한 리튬 이온 회복 기술이 셀에 정밀한 전류를 흘려 축적된 이온을 재활성화하는 것을 목표로 한다고 밝혔다. 또한 야간 가정용으로 사용할 수 있는 완속 충전 전략을 개발했으며, 이 전략이 고속 충전으로 발생한 일부 열화를 점진적으로 처리하는 데 도움이 된다고 주장한다.
그러나 20%는 모든 차량에 보장되는 결과가 아니다. 지리의 자체 표현도 «최대 20%»라고 되어 있어, 이는 시험 조건과 관련된 최대치이지 모든 차량에 적용되는 일정한 추가 수명을 일반적으로 약속하는 것은 아니다.
발생 전에 열을 예측하다
이 시스템은 지리가 중국의 인공지능 스타트업 StepFun과 협력해 개발한 Xingrui PowerMind 모델을 사용한다. 이 모델은 차량, 배터리, 충전기, 클라우드, 전력망, 충전소의 에너지 저장 시스템 사이의 작동을 조율한다.
배터리 온도가 상승한 뒤 출력을 낮추는 대신, 지리는 이 모델이 약 30초 전에 열의 방향을 예측한 뒤 차량과 배터리별로 전류, 냉각, 충전 세션 시간을 조정한다고 밝혔다. 회사는 충전 중 평균 온도를 55도, 최고 온도를 65도 미만으로 유지하는 것을 목표로 한다.
2,250킬로와트 출력에서 이를 구현하기 위해 충전소는 에너지 저장 배터리, 충전 장치, 케이블, 충전 포트, 차량 배터리 팩을 포함하는 5지점 액체 냉각 시스템을 사용한다.
저가 차량용 6C 배터리
Lynk & Co 10과 Zeekr 001의 시험에 사용된 Shendun Golden Battery는 최대 12C의 충전 속도를 지원한다. 저가형 모델을 대상으로 하는 Next-Gen Ultra Short Blade Battery는 6C에 이르며, 지리는 탭과 셀 커버를 레이저로 용접하면 충전 중 발생하는 열을 10% 줄일 수 있다고 밝혔다.
이 소식이 중요한 이유
이번 발표에서 가장 중요한 가치는 출력 수치 자체가 아니라 충전 속도와 배터리 열화 사이의 상충 관계를 해결하려는 시도에 있다. 정밀 펄스의 결과가 독립적이고 장기적인 시험에서 확인된다면, 배터리 보호를 위해 단순히 출력을 낮추지 않고도 더 높은 충전 속도를 사용할 수 있을 가능성이 있다. 다만 현재로서는 수명 연장 주장이 회사 자료에 기반하고 있으며, 소스는 시험 사이클 수, 측정 조건, 결과가 다양한 모델에 어느 정도 일반화될 수 있는지에 관한 충분한 세부 정보를 제시하지 않았다.