일본의 특허분석회사 페이턴트 리설트(Patent Result) 2010년부터 2022년까지의 전기차 충전과 배터리 교환 관련 특허 누계 출원수를 공개했다. 이에 따르면 중국 기업이 4만1,011건으로 1위를 차지했고 2위는 일본으로 2만6,962건, 3위 독일 1만6,340건, 4위 미국 1만4,325건, 5위 한국 1만1,281건 등이었다. 특허는 출원해 주로 1년 반 경과한 무렵에 공개되기 때문에 특히 21년 이후에는 미 공개분이 있어 실제 출원수는 더 많을 것으로 예상된다. .
2015년까지는 일본이나 독일, 미국의 출원수가 중국보다 많았지만, 2013년에 중국에서 신에너지차의 보조금이 본격화한 것을 계기로 배터리 전기차와 플러그인 하이브리드 전기차 판매가 확대되면서 상황이 바뀌었다. 중국은 그동안 선두였던 일본의 출원수를, 2016년에 추월했으며 10년부터의 누계에서도 2019년에 중국을 웃돌았다.
중국 기업의 특허 내용 중에는 충전 시간 단축을 노린 것이 많다. 전체 출원건수 중 급속충전 관련 특허 비율이 17%, 전지교환 관련이 10%를 차지했다. 일본과 독일, 미국은 각각 1~3%에 그쳤다. 그 밖에 충전 스테이션의 구조와 제어, 전력 전송, 안전성, 비 접촉 급속충전 등에 대한 특허도 증가했다.
급속 충전은 전지 열화로 이어지기 쉽고 안전성을 고려하면 중요하다고 판단해 소비자의 요구가 높다고 보고 연구개발을 서두르고 있다고 분석했다. 또한 전기차의 배터리 전압을 일반적인 전기차의 2배로 높여 충전 속도를 높이는 기술과 관련된 특허 출원이 많았다.
기업별 출원수로 9위에 진입한 중국 전기차 업체 비야디(BYD)는 2021년 800볼트의 고전압에 대응한 전용 차대를 개발하고 있다고 발표했다. 5분간 충전으로 항속거리 150km분의 급속 충전이 가능하다. 현대차그룹도 이 부문에 대한 특허 출원에 공을 들이고 있다.
단시간에 보급할 수 있는 배터리교환 관련에서도 중국 기업의 출원이 두드러진다. 온보드 배터리 고체 교환서비스를 다루는 중국의 오쿠도 신에너지차(Oulton) 은 출원수에서 4위를 차지했다. 이 회사가 출원한 1028건의 특허 중 96%가 전지교환과 관련된 기술이었다.
중국과 한국의 기업이 충전시간이나 배터리 교환을 고집하는 한편, 일본은 전력변환회로나 차량으로의 전력전송 등 기초적인 분야의 특허가 많다.
기업별 출원수로는 토요타 자동차가 선두에 올랐다. 비 접촉 충전에 관한 특허 208건으로 2위 현대차의 2배 이상을 출원했다. 랭킹 상위에 중국 기업은 적지만, 신흥 기업을 많이 포함되어 있어 전체 출원수를 증가시켰다.
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