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| Supercharger 수퍼차저 | |
| <colbgcolor=#e91b22><colcolor=#fff> 운영 | 테슬라 |
| 공개일 | 2012년 9월 24일 (미국) |
| 2019년 (V3 수퍼차저 첫 개시) | |
| 최대 충전 속도 | V1 (100kW) |
| V2 (120kW) | |
| V3 (250kW) | |
| 보급 충전기 | 54,892개(2023년 연결) |
| 보급 충전소 | 5,265곳(2023년 2분기) |
| (북미:2,000 / 아시아:2,000 / 유럽:1,000) | |
| 링크 | |
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| 수퍼차저 에코시스템[1] |
[clearfix]
1. 개요
수퍼차저는 미국 기업 테슬라에서 운영 중인 전기차 충전 네트워크이다.[2]2. 상세
상세한 계약 조건은 공개된 바 없지만 설치 부지를 땅/건물 주인에게 무상으로 제공받는 대신 설치 비용, 운영 비용(전기요금 등)은 모두 테슬라가 부담하는 방식으로 설치/운영하고 있는 것으로 알려져있다. 따라서 테슬라 수퍼차저를 도입한 땅/건물 주인은 주변에 복합시설을 설치한다거나 주차료를 받는 방식 등으로 수익을 창출하고 있다. 이와 반대로 테슬라 데스티네이션 차저의 경우 부지, 설치비용, 전기요금 등을 모두 땅/건물 주인이 부담해야 한다.원래는 테슬라 차량 전용으로 운영되었으나, 포드와 GM을 시작으로 서드파티에 인프라를 개방하면서 북미 표준의 전기차 급속 충전 방식이 될 가능성이 높아지고 있다. 2021년 말 부터는 시범적으로 유럽 일부 수퍼차저 스톨에 한정해 다른 전기차량에도 충전 할 수 있게[3] 하였다.
3. 충전
수퍼차저는 테슬라 차량을 충전기에 주차시키고 충전 단자를 꽂으면 차량 VIN[4]을 테슬라 계정과 매칭시켜 계정에 등록된 카드로 요금을 자동 부과 하는 시스템이다. 카드 등록은 테슬라 앱에서 할 수 있으며 한국 전용 카드[5]는 등록이 불가능하고 아메리칸 익스프레스, 디스코버, JCB, 마스터카드, 비자, 다이너스클럽 브랜드가 들어간 것만 등록이 가능하다.[6]테슬라의 수퍼차저 충전기는 공장에서 모든것이 조립되어 배달이 되며 이로인해 충전기를 설치해야하는 현장에서는 달리 따로 조립해야하는것이 없다. 콘크리트에다가 충전대와 전자장치가 사전설치되어 있기에 작업이 매우 빠르며 수일내 수퍼차저 스테이션 운행이 가능하다.
테슬라가 사업을 시작하던 초창기 평생 무료로 충전할 수 있게 해주었기에 사업을 확장하는데 있어 큰 도움이 되었으며, 한국에 들어올 당시에도 평생 무료 충전혜택을 제공해 큰 인기를 끌었으나 2020년부터는 완전 유료화된 상황. 테슬라가 운영하는 테슬라 수퍼차저 스테이션이라는 것도 있는데, 이것은 테슬라 수퍼차저를 대량으로 깔아놓은 충전소 겸 휴게시설로 쇼핑몰이나 백화점 같은 대형 상업시설이나, 리조트 내부에 주로 위치해있으며, 고속도로 인근에 위치해 있는 경우도 간혹 있다.
2022년 일론 머스크가 테슬라 수퍼차저를 레스토랑, 자동차 극장을 포함한 종합 여가 휴게 시설로 만들겠다는 발언을 했는데, 이말이 사실이라면 아마 테슬라 회사를 요식업/여가 서비스 등을 제공하는 서비스업으로 급격히 확장시킨다는 발언인지라 우려와 기대가 나오고 있다.[7][8] 하지만 현실적으로 가능성은 매우 낮은 것이, 일반적인 수퍼차저 충전 시간은 평균 30분 미만이다. 패스트푸드에서 맘 편히 식사를 하기에도 빠듯한 시간인데 그걸로 여가 휴게 시설을 즐기겠다는 발상은 그닥 현실적이지 않다.
2023년 2월 테슬라는 식당 인 테슬라 슈퍼차저의 티저를 공개를 하였는데 일론 머스크의 발언으로 인해 서비스업으로의 진출로 보이기도 하지만, 2023년 미국 자동차 회사 포드사와의 협업을 통해 테슬라 슈퍼차저 시스템의 전면적인 개방 및 다른 자동차 회사도 사용가능한 슈퍼차저 개방을 하는 것으로 보아 단순 테슬라의 요식업 진출등 서비스업 진출이 아닌 더 많은 슈퍼차저를 지으면서 기존 슈퍼차저 부지를 더 확장하여 상가를 지어 유명 요식업 식당들이 들어오도록 하거나 슈퍼차저 충전을 하면서 차량 내에서 기다리지 말고 바로 근처에서 밥을 먹기도 하고 자동차 극장을 하는 형식으로 나아갈 수도 있다. [9] 이 방식이 가장 현명하고 가장 바람직한 방식이며 실패 가능성이 가장 낮다.###
2023년 현재는 V3 충전기로 최대 250 kW 속도로 충전 할 수 있으며 최대 15분 충전으로 200 마일 (320 km)을 충전 할 수 있다. 다만 이건 2019년 이후에 출시/생산 된 차량에 한정이고 그전에 출시 된 테슬라 차량은 150 kW 혹은 그 이하로 충전이 제한 된다.
향후 250kW V3 충전기를 300kW로 업그레이드할 계획이라고 한다. #
최초의 V4 수퍼차저가 애리조나 주 유마 카운티에 설치될 계획이었지만, 네덜란드에 먼저 선보였으며 유럽 전역으로 확대 설치할 예정이다. V4에서 바뀐 점은 충전 케이블의 길이가 길어졌으며 V4 수퍼차저의 뒷판에 적혀 있는 수치를 보면 1,000VDC의 정격 전압과 615암페어의 정격 전류를 지원하여 최대 600kW이상 지원으로 추정된다.[10] 또한 테슬라 V4 슈퍼차저는 처음부터 DC콤보가 들어간다.# #
3.1. 충전 요금
3.1.1. 현재
- V3 수퍼차저
- 분당 과금: 570원/분 (인상 전 대비 +61원/분)
- kWh 과금: 407원/kWh (수퍼차저 스테이션마다 요금 상이)
- V2 수퍼차저: 407원/kWh (인상 전 대비 +44원/kWh)
- 점거 수수료 [!]
- 500원/분 (스테이션이 50% 이상 사용 중인 점거 수수료)
- 1,000원/분 (스테이션이 100% 사용 중인 점거 수수료)
====# 2023년 7월 27일 이전 #====
- V3 수퍼차저
- 분당 과금: 509원/분 (인상 전 대비 +86원/분)
- kWh 과금: 363원/kWh
- V2 수퍼차저: 363원/kWh (인상 전 대비 +17원/kWh)
- 점거 수수료 [!]
- 500원/분 (스테이션이 50% 이상 사용 중인 점거 수수료)
- 1,000원/분 (스테이션이 100% 사용 중인 점거 수수료)
====# 2023년 5월 31일 이전 #====
- V3 수퍼차저
- 분당 과금: 423원/분 (인상 전 대비 +45원/분)
- kWh 과금: 346원/kWh
- V2 수퍼차저: 346원/kWh (인상 전 대비 +37원/kWh)
- 점거 수수료 [!]
- 500원/분 (스테이션이 50% 이상 사용 중인 점거 수수료)
- 1,000원/분 (스테이션이 100% 사용 중인 점거 수수료)
====# 2022년 9월 27일 이전 #====
- V3 수퍼차저: 378원/분 (인상 전 대비 +18원/분)
- V2 수퍼차저: 309원/kWh (인상 없음)
- 점거 수수료[!]: 500원/분, 1000원/분(스테이션이 100% 사용 중일 때의 점거 수수료) #
- V3 수퍼차저: 360원/분 (인상 전 대비 +33원/분)
- V2 수퍼차저: 309원/kWh (인상 전 대비 +29원/kWh)
- 점거 수수료[!]: 500원/분, 1000원/분(스테이션이 100% 사용 중일 때의 점거 수수료) #
8월 31일부로 추후 고지 없이 변동 가능하다고 공지사항이 떴다.
====# 2022년 5월 23일 이전 #====
3.2. 충전 속도 (테슬라 차량 기준)
V3 수퍼차저 기준으로 250kW 충전 속도[17]는 약 20% 수준까지만 유지된다. 이후로는 충전 속도가 서서히 떨어지게 된다.
모델3, 모델Y 기준으로 롱 레인지, 퍼포먼스가 아닌 스탠다드 모델의 경우 최대 충전 속도가 170kW로 제한된다.
2021년 출시된 신형 모델 S/X의 경우 기존(모델 3/Y 및 구형 모델 S/X = 360V)보다 공칭전압이 약 50V 높아진 410V 배터리가 들어가는데[18] 이 영향인지 충전 속도도 모델 3/Y에 비해 상당히 개선이 되었다. 위 이미지에서 볼 수 있듯 충전 커브(특히 250kW 피크 구간 범위)가 3/Y에 비해 상당히 개선되었단 것을 확인할 수 있다.
3.3. 충전 방식
3.3.1. 유선 충전 방식
충전 방식은 크게 두가지로 나뉜다: 아래와 같이 Type 2와 NACS[19]. 타입 2는 유럽, 대만과 그 외 국가들, 그리고 테슬라 전용은 북미와 한국에서 사용된다.| |
| 수퍼차저 타입 |
3.3.2. 무선 충전 방식
테슬라가 공개를 한 테슬라 레스트랑 조감도를 보면 무선으로 충전을 하는 차량들이 일부 나와 있다. 이처럼 테슬라는 아예 선이 없는 상태에서 차량의 충전을 할 수 있는 방식 무선 충전 방식또한 고려를 하고 있는 상태이며, 독일의 와이페리온[20]이라는 업체를 인수하며 계획을 구체화시켰다.====#
2013년에는 충전소에서 배터리팩 자체를 로봇이 90초 안에 교체해주는 방식을 시연하며 홍보했으나, 실제로 보급되진 않고 폐기된 방식이다.
니오가 해당 방식으로 2010년대 후반부터 중국 내에서도 유일하게 배터리 교환소를 전역에 보급하고 있으나, 배터리가 전기 자동차 제조 원가의 1/3부터 많게는 절반까지 차지하는 만큼 비용 문제로 인하여 대부분의 제조 업체들이 폐기한 방식이다. 소비자 입장에서는 상당한 이점이지만, 막대한 비용 문제로 인해 지속이 불가하여 중단된 케이스이다.[21] 또한 2020년대에는 리튬 이온 배터리 성능과 충전 속도도 좋아지고 있으며, 무선충전기와 슈퍼축전기 등 신기술의 발전으로 인해 더 이상 주목받지 못하고 있다.
3.4. 충전소 구조
3.4.1. V3 수퍼차저
| | |
| V3 수퍼차저 파워 캐비넷 (외부) | V3 수퍼차저 파워 캐비넷 (내부) |
하나의 수퍼차저 파워 캐비넷은 최대 4개 스톨에 250kW를 공급할 수 있다. V3 수퍼차저 파워 캐비넷은 전력망(한전 등)으로부터 350kW의 전력을 받아오고 캐비넷 내부에 575kW 까지의 출력을 지원하는 배터리가 있어 총합 925kW의 출력을 낼 수 있다. 변환 손실이 5%라고 가정했을 때 4개 스톨에 878kW를 공급할 수 있는 셈. 변환 손실이 5%, 파워 캐비넷 배터리가 차있다는 가정 하에 4대 스톨을 모두 사용할 경우 3대는 250kW, 1대는 128kW까지 공급할 수 있지만 위 충전 커브에서 확인할 수 있듯 피크 충전이 가능한 SoC 범위(5~20%)가 넓지 않기 때문에 4대가 동시에 충전하는 경우에도 큰 문제가 없다. #
간혹 피크타임에 수퍼차저 파워 캐비넷 내 배터리가 고갈되어 최대 피크 속도가 나오지 않는 경우도 있다.
3.5. 충전소 위치
위치 목록4. 메가차저 (Megacharger)
2017년 테슬라 세미와 같이 공개 된 세미 전용 수퍼차저이다. 더 큰 배터리 용량을 지닌 세미를 위해 고용량 충전소 건설을 기획하였고 현재 미국 한정으로 네바다 기가팩토리에서 시범 생산 중 이다. 메가와트(MW)급 전력을 공급 할 예정이기 때문에 이름이 메가차저가 되었다.2021년 10월 13일 기가 네바다에 테슬라 세미 메가차저가 설치 중이라는 소식이 올라왔다. #
2021년 11월 16일 기가 네바다에서 테슬라 세미가 메가차저를 이용해 충전하고 있는 모습이 포착되었다. #
2021년 11월 23일 펩시코가 테슬라 세미용 메가차저 설치를 승인받았다. #
2022년 1월 7일 펩시코에 설치된 메가차저 설치가 거의 완료되었다는 소식이 올라왔다. # 새로운 수랭 기법을 이용해 1.5MW(= 1500kW, 풍력발전기 1기 수준)의 충전 속도를 제공할 수 있다고 한다. 또한 1월에 15대의 테슬라 세미를 펩시코에 인도할 예정이라고 한다.
5. 고객사
2022년 7월에 타사 자동차에 자사의 충전 인프라를 공개를 할 것이라고 일론 머스크가 말한 뒤에 테슬라가 가장 먼저 한 것은 11월 북미 표준으로 나아가기 위해서 테슬라가 제일 먼저 한 것은 TPC(Tesla Proprietary Connector)라는 명칭에서 벗어나는 것이며 동시에 NACS설계도를 일부 풀어버렸다. 이는 테슬라가 자사의 충전 인프라를 다른 경쟁사에게도 그 인프라를 공개를 하고 충전시설 표준화를 위한 사전 작업을 하는 것이었으며, NACS(North American Charging Standard)라는 명칭으로 바뀌었다. 그것을 기다렸다는듯이 미국에서는 2023년 2월에 테슬라가 보조금을 받기 위해서는 자사의 충전 인프라를 공개해야 가능하다고 하였고, 테슬라는 재빠르게 개방조치를 취하였다.## #현재 진행상황으로는 포드사와의 협업을 통해 포드 전기차의 전면적인 슈퍼차저를 사용하기 위한 작업이 이루어졌으며 2025년부터는 어답터가 없이도 포드사의 전기차는 모두 테슬라 슈퍼차저가 사용가능하게 된다. 한편 한국에서는 2023년 3분기부터 도입 예정이며 수도권을 중심으로 이루어지 남원시에서 테슬라 코리아와 협업을 통해 모든 전기차가 충전 가능한 슈퍼차저 인프라를 설치하게 되었다. ###
공용규격 CCS를 지원하게 되면서 충전기에 대한 IRA지원금뿐만이 아니라 미국 연방차원의 수십억 달러 규모나 되는 보조금도 지원을 받을 수 있게 되었다. 이를 통해 더더욱 공격적인 충전시설 확장이 가능해졌다.##
2023년 6월 미국 텍사스가 NACS의무화를 제창하였고 워싱턴주가 이어서 의무화에 힘을 쏟기 시작하였다.##
국제자동차엔지니어링협회 SAE인터내셔널(SAE Internationald)은 공식적으로 표준화하는 프로세스를 시작한다고 발표 하면서 국제적인 표준화 가능성의 길이 열렸다. #[22]
5.1. NACS
5.1.1. 완성차 제조사
상기 이미지는 현재 상황과 다를수 있다. 아래 목록을 참고.
- 확정된 제조사[23] (북미 기준)
5.1.1.1. 국내 자동차 제조사
현대자동차의 경우 도입이 늦어졌다.20일 장재훈 사장은 CEO 인베스터 데이때 테슬라는 현대차보다 전압이 낮고 테슬라 매직독 사용시 느리다고 하였으며 김흥수 현대차 GSO 담당 부사장은 테슬라의 충전 인프라에 참여하면 당장 많은 충전소를 쓸 수 있지만 장기적으로는 데이터와 부가서비스 등이 테슬라에 종속된다고 부정적으로 이야기하였으나 21일 미국에선 고려중이라며 테슬라와 협의할것이라고 하였다.
현대자동차의 의견이 분분한 이유는 현대의 충전시스템에 있다. 현재 카누와 협업을 하여 만든 스케이트 보드 플랫폼 현대 e-GMP의 충전 제어시스템은 허가된 충전기가 아닐 경우[24] 충전기 전압이 150V든 400V든 800V든 1200V든 800V 로 배터리 직접급전이 되지 않고 ICCU -> InV -> HV Battery 로 전력이 공급되는데, 이 때 InV 의 DC-DC Boost CONV 시 출력이 80kVA 로 제한되어있어 대영 채비/SK시그넷 등의 800V 350kVA 충전기가 아닌 이상 델타의 800V가 와도 ABB의 1200V가 와도 충전 속도가 현저히 느려지기 때문. 테슬라의 충전소를 이용하더라도 마찬가지이기에 소비자의 충전 경험이 나빠질 수 밖에 없기 때문이다. 많은 테슬라의 V4 슈퍼차저에서 현대 e-GMP플랫폼의 차량을 충전시 충전기는 총전력 250kW, 전압 최대 1000V로 협상을 시도하나 차량측에서 45kW[25]하여 충전을 진행하고 있음을 확인할 수 있다.[26]비슷한 시스템을 가진 아우디 e-tron 이나 포르쉐 타이칸의 경우, J1 플랫폼 내에 OBC가 3개 들어가는데 두개가 AC-OBC 이고 나머지 하나가 DC-OBC여서 400V 연결시 DC-OBC가 400v 150kVA 를 받아 800V 로 승압해 충전을 진행하게 된다. 따라서 같은 800V임에도 불구하고, 현대자동차에 비해 400V 충전시스템에서 현저히 빠른 충전 경험을 제공할 수 있다.
미국 판매를 위해 유럽이나 동남아시아에서 선택한 CCS2를 제외하고 미국에서만 쓰던 CCS1을 선택했던 현대차는 빠른 충전속도를 선택할것이나 아니면 전국 주요도시에 깔려 미국내 점유율 60%를 차지하고 향후 더 빠르고 많이 증가할 테슬라의 NACS 충전기를 선택해서 편한 충전경험을 선택한것이가 고민이 깊어지고 있으며 고심끝에 자사 앱을 이용하는 방향으로 북미/캐나다 수출형 모델에 먼저 도입 후 국내에서도 슈퍼차저를 사용할 수 있도록 도입하였다. #
5.1.2. 충전소 업체
충전소 업체들은 단독 사용이 아닌 추가 지원을 하는 형식이다.- Ever Charge
- EVgo
- ABB E-MOBILITY
- Tritium DCFC[27]
- FLO EV Charging
- ChargePoint Holdings[28]
- Blink Charing[29]
- WallBox NV
- Enel X
- EnviroSpark
- Freewire
- kempower
- SK시그넷
- Emporia
- i-charging
- Autel Energy
- EVPassport
- Ivy Charging
- XCharge
- BTC Power
- Electrify America
5.1.3. 기타 업체
- 배터리
- Salgenx[30]
- 소프트웨어 업체
- AmpUp
- ChargeLab
5.2. 공용규격
21년도에 유럽에 먼저 선보였으며 23년도 1분기때 미국정부의 다른 회사로의 충전기 개방요청에 맞추어 발빠르게 개방하기 시작하였으며 한국의 경우 23년 3분기부터 DC콤보 수퍼차저가 생기기 시작하면서 현대자동차그룹 등 타사 자동차가 사용할 수 있다.#1 #2현재 기존에 설치된 일부 수퍼차저에는 Magic Dock을 설치를 하였으나 아직은 미미하다. 수퍼차저 V4에선 처음부터 DC콤보 충전이 되기에 그때부터 본격적으로 지원이 될 것으로 보인다.
Tesla 이외 차량 대상 수퍼차저 시범운영
[1] 자사 솔라패널로부터 전력이 공급되는 테슬라의 충전 시설.[2] 재무제표상으로 에너지 분야에 해당된다는 오해가 있으나, 자동차 서비스 부문으로 매출을 집계하고 있다.[3] 출처[4] Vehicle Identification Number, 차대번호[5] 9로 시작하는 BIN으로 발급된 카드.[6] 현재 전세계적으로 주류로 쓰는 CCS시스템과는 달리 충전기에서 모든것이 가능한것이 아닌 전기차내에 있는 소프트웨어가 모든것을 관리한다. 그덕분에 충전기 케이블 크기는 물론 충전기 크기자체도 작다. 같은 이유로 일반적인 전기차 충전기와는 다르게 IC/MS/RF조회기나 QR인식기 같은 것도 없다.[7] 비슷하게 비디오 대여 서비스점이었던 블록버스터가 과거 요식업 및 종합 여가 서비스업으로 확장하겠다고 나섰다가 파산한 사례가 있다. 물론 블록버스터는 테슬라와는 좀 다른 경우였고, 요식업 사업 진출도 진출이었지만 오프라인 대여 서비스가 몰락하고 온라인 대여 서비스로 중심이 옮겨질 것을 간과했다는 점이 컸다.[8] 자동차나 소프트웨어를 판매하는 것에 비해 요식업 프랜차이즈 운영등은 잘 된다면 안정적이고 많은 돈을 벌어들일 수 있지만, 잘 안되면 관리하기 힘들고 엄청난 적자를 순식간에 불러올 수 있는 하이 리스크/ 하이 리턴 시장이다. 시장은 비교할 수 없이 크지만 경쟁도 그만큼 심하고 테슬라나 일론 머스크가 테크계에서 엄청난 능력을 보이는 것과 달리 요식업 등은 아직 경험이 없다.[9] 테슬라 슈퍼차저 부지 내 맥도날드나 스타벅스를 입점하는 형식.[10] 현재는 v3수준인 250kW로 출력 제한이 되어 있다.[!] 충전 완료 후 5분 내 차량을 이동하지 않은 경우 부과[!] 충전 완료 후 5분 내 차량을 이동하지 않은 경우 부과[!] 충전 완료 후 5분 내 차량을 이동하지 않은 경우 부과[!] [!] [!] [17] 배터리 온도, 충전소 내 ESS SoC 등의 영향으로 차량 SoC가 낮음에도 250kW 피크 속도가 나오지 않는 경우도 있음[18] 참고로 V3 수퍼차저 기준 수퍼차저 충전기의 rated voltage(정격 전압)은 500V이다. 500V까지 충분히 대응이 가능하다는 이야기.[19] North American Charging Standard 테슬라 전용 커넥터[20] 자율이동로봇, 무인운반로봇, 협동로봇 등 로봇 제품의 무선충전 시스템을 공급하는 기업이며, 최종적으로 차량 충전 시스템을 개발하는 것을 목표로 하고 있다.[21] 일례로 2013년, Better Place라는 미국 최대 규모 배터리 교환소 업체가 자금난를 못 견디고 파산했다.[22] 한편 국제전기차충전단체 차린'(CharIN)은 해당 NACS에 대해서 반대의입장을 가지고 있어서 표준화에 대해서 반대를 하고 있다.#[23] 2024년부터 NACS 어답터 판매를 통한 기존 차량 NACS 사용이 가능하고, 2025년부터는 전용 커넥터가 탑재된 차량을 출시한다.[24] 이를 충전기가 가진 인증서와 ICCU 내의 PKI 인증서를 서로 교환해 검증한다. 컴퓨터로 치면 ESNI + ECH + TLS 1.3 을 통해 전구간 암호화한 상태로 서로간의 공개키를 받은 뒤 개인키로 해독해 확인하는 느낌으로 이해하면 된다.[25] 즉, DC Level 2로 제한[26] 반대로, 테슬라 슈퍼차저 V3~V4에서 VW MEB, J1 은 물론, BMW CLAR 등 정말 다양한 차종들에 대해 최대 250+kW 까지 정상적인 충전이 이루어지고 있다.[27] 2023년 6월 12일 발표.[28] 2023년 6월 12일에 협력 발표. 기존에 이미 서비스한 제품들도 NACS 옵션을 제공할 예정이다.[29] 2023년 6월 12일, CSS 외에도 NACS를 같이 사용할 것을 발표.[30] 대규모 해수유동 배터리 저장 시스템 구현한 재생에너지 스타트업 회사.#[31] 2023년 9월 북미 내 2,000 곳의 힐튼 소유 부동산에 최대 20,000개의 충전소를 설치한다고 밝혔다.