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2020년의 다양한 EV 배터리 비교(업데이트)

2015년에 이 블로그를 시작한 후 첫 몇 년 동안 저는 레거시 자동차 제조업체가 전기 자동차를 진지하게 받아들이지 않는다는 것을 보여주는 기사를 자주 썼습니다. 당시 최고의 배터리 기술도 사용하지 않은 상태에서 낮은 주행거리와 배터리 기술 탓을 하는 고가의 자동차를 판매하여 전기 자동차가 작동하지 않는다는 것을 적극적으로 증명하려고 했습니다.

당시 Tesla는 가장 에너지 밀도가 높은 배터리를 사용하는 유일한 자동차 제조업체였습니다. 이 배터리는 원통형 NCA 배터리 셀이었습니다. 대부분의 자동차 제조업체는 전기 자동차에 LMO 배터리 셀을 사용하고 있었는데, 이는 그다지 좋지 않습니다...

다양한 배터리 음극 화학 비교

더 엄격한 배출 규제로 인해 자동차 제조업체가 마침내 전기 자동차에 대해 좀 더 진지해지기 시작했을 때 배터리 셀 제조업체는 특히 전기 자동차에 사용하도록 만들어진 각형 및 파우치 형태의 NCM 고에너지 밀도 셀을 개발하기 시작했습니다. 그때까지 고에너지 밀도 배터리 셀에 가장 관심이 많았던 곳은 노트북 제조사였기 때문에 원통형으로 만들었습니다.

이제 2020년의 시나리오는 2015년에 이 블로그를 시작했을 때와 매우 다릅니다. 기존 자동차 제조업체는 실제로 배터리가 좋은 전기 자동차를 판매하고 있습니다. 그들 대부분은 현재 NCM 523 또는 NCM 622 배터리 셀을 사용하고 있으며 NCM 712, NCM 811 및 NCMA와 같은 훨씬 더 에너지 밀도가 높은 셀로 업그레이드할 준비를 하고 있습니다.

다양한 고급 배터리 셀 음극의 성능

NCMA는 NCM 및 NCA 화학의 최고의 특성을 결합하고 확실한 개선을 나타냅니다.

어쨌든, 지금 당장은 두 개의 음극 화학이 가까운 장래에 EV 배터리 세계를 지배할 것으로 보입니다. 최고의 에너지 밀도를 제공하는 NCMA 음극과 최고의 비용을 제공하는 코발트가 없는 LFMP 음극. 자동차 제조업체를 위한 현명한 전략은 동일한 전기 자동차에 두 가지 다른 배터리 팩을 제공하는 것입니다. 하나는 주행 거리에 최적화되고 다른 하나는 비용에 최적화되어 있습니다.

약간의 맥락을 알려 드렸으니 이제 흥미로운 부분으로 이동하여 인기 있는 전기 자동차의 몇 가지 배터리를 비교해 보겠습니다.

폭스바겐 e-골프

2019 폭스바겐 e-골프

  • 총 배터리 용량:35,8kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:32kWh(89%)
  • 배터리 무게:349kg
  • 배터리 에너지 밀도:103Wh/kg
  • 셀:264(88s3p)
  • 화학:NCM 333(NCM 111이라고도 함)
  • 제조사:삼성SDI
  • TMS:패시브 공랭식

NCM 333은 리튬 이외의 음극에 니켈, 코발트 및 망간이 3:3:3(동일 부품)의 조성비로 포함되어 있음을 의미하며 이는 NCM 111과 동일합니다.

폭스바겐 e-up, SEAT Mii Electric 및 Skoda CITIGOe iV

새로운 ŠKODA CITIGOe iV

  • 총 배터리 용량:36,8kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:32,3kWh(88%)
  • 배터리 무게:248kg
  • 배터리 에너지 밀도:148Wh/kg
  • 셀:168(84s2p)
  • 화학:NCM 622
  • 제조사:LG화학
  • TMS:패시브 공랭식

르노 트윙고 ZE

새로운 2020 르노 트윙고 ZE 사이드 리어

  • 총 배터리 용량:22kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:21.3kWh(97%)
  • 배터리 무게:165kg
  • 배터리 에너지 밀도:133Wh/kg
  • 화학:NCM 712(확인되지 ​​않음, 내 추측일 뿐입니다)
  • 제조사:LG화학
  • TMS:능동 액체 냉각

르노 ZOE

Glacier White 색상의 새로운 Renault ZOE

구세대 르노 ZOE의 ZE 40 배터리

  • 총 배터리 용량:44.1kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:41kWh(93%)
  • 배터리 무게:305kg
  • 배터리 에너지 밀도:145Wh/kg
  • 셀:192(96s2p)
  • 화학:NCM 622
  • 제조사:LG화학
  • TMS:능동 공랭식

차세대 르노 ZOE의 ZE 50 배터리

  • 총 배터리 용량:54,66kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:52kWh(95%)
  • 배터리 무게:326kg
  • 배터리 에너지 밀도:168Wh/kg
  • 셀:192(96s2p)
  • 화학:NCM 712
  • 제조사:LG화학
  • TMS:능동 공랭식

참고 :차세대 르노 ZOE에서 ZE 40 배터리는 BMS(Battery Management System)에 의해 용량이 소프트웨어로 제한되는 ZE 50 배터리일 뿐입니다. 이전 세대에서 사용할 수 있었던 동일한 ZE 40 배터리가 아닙니다.

차세대 Renault ZOE에서 ZE 40 배터리는 BMS에 의해 용량이 제한된 ZE 50 배터리일 뿐입니다.

LG화학은 이미 NCM 811 화학물질을 원통형 전지에 보유하고 파우치 전지는 2022년에 NCM 712를 먼저 획득한 다음 NCMA를 획득한다고 이미 밝혔습니다.

BMW i3

BMW i3

구세대 94Ah 배터리

  • 총 배터리 용량:33,77kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:27,2kWh(80%)
  • 배터리 무게:256kg
  • 배터리 에너지 밀도:132Wh/kg
  • 셀:96(96s1p)
  • 화학:NCM 333(NCM 111이라고도 함)
  • 제조사:삼성SDI
  • TMS:능동 액체 냉각

차세대 120Ah 배터리

  • 총 배터리 용량:42.2kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:37,9kWh(90%)
  • 배터리 무게:278kg
  • 배터리 에너지 밀도:152Wh/kg
  • 셀:96(96s1p)
  • 화학:NCM 622
  • 제조사:삼성SDI
  • TMS:능동 액체 냉각

푸조 e-208 및 오펠 코르사-e

푸조 e-208

  • 총 배터리 용량:50kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:46kWh(92%)
  • 배터리 무게:356kg
  • 배터리 에너지 밀도:140Wh/kg
  • 셀:216(108s2p)
  • 화학:NCM 523(확인되지 ​​않음, 내 추측일 뿐입니다)
  • 제조업체:CATL
  • TMS:능동 액체 냉각

닛산 리프

2018 Nissan Leaf on the Road

40kWh 배터리

  • 총 배터리 용량:39,46kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:36kWh(91%)
  • 배터리 무게:303kg
  • 배터리 에너지 밀도:130Wh/kg
  • 셀:192(96s2p)
  • 화학:NCM 523
  • 제조업체:Envision AESC
  • TMS:패시브 공랭식

62kWh 배터리

  • 총 배터리 용량:62kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:56kWh(90%)
  • 배터리 무게:410kg(추정)
  • 배터리 에너지 밀도:151Wh/kg(추정)
  • 셀:288(96s3p)
  • 화학:NCM 523
  • 제조업체:Envision AESC
  • TMS:패시브 공랭식

두 배터리 팩 모두 동일한 NCM 523 배터리 셀을 사용하지만 AESC는 동일한 공간에 더 많이 들어갈 수 있도록 셀 배치를 최대화했습니다. 288개의 셀을 사용하면 더 큰 배터리 팩이 더 낮은 C-rate에서 방전되며, 이는 전류 효율(쿨롱 효율)을 높이는 데도 도움이 됩니다. 그렇지 않으면 용량은 59,19kWh(39,46kWh x 3/2)에 불과합니다. /P>

Chevrolet Bolt EV 및 Opel Ampera-e

2020 쉐보레 볼트 EV

구세대

  • 총 배터리 용량:62,2kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:58kWh(93%)
  • 배터리 무게:435kg
  • 배터리 에너지 밀도:143Wh/kg
  • 셀:288(96s3p)
  • 화학:NCM 622
  • 제조사:LG화학
  • TMS:능동 액체 냉각

2020년 새로운 세대

  • 총 배터리 용량:68kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:64kWh(94%)
  • 배터리 무게:430kg
  • 배터리 에너지 밀도:158Wh/kg
  • 셀:288(96s3p)
  • 화학:NCM 712(확인되지 ​​않음)
  • 제조사:LG화학
  • TMS:능동 액체 냉각

Chevrolet이 광고하는 배터리 용량은 전체도 아니고 사용 가능한 것도 아니며 중간 정도입니다...

2020년 신세대와 관련하여 NCM 712 배터리 셀로의 변화가 있었을 가능성이 있으며, 에너지 밀도 증가가 미미해 보이지만 해명이 있다. 2020 Chevrolet Bolt EV에는 이제 GM에 따르면 추운 날씨에 150% 더 빠른 DC 충전을 허용하는 "방한 배터리 팩"이 있습니다.

이 "추운 날씨 배터리 팩"은 배터리의 더 나은 절연 및 가열을 의미하지만 추가 무게를 초래할 가능성이 있습니다. 배터리 팩의 에너지 밀도가 143에서 158Wh/kg으로 증가한 반면 Renault ZOE에서는 NCM 712 배터리 셀로 업그레이드한 결과 에너지 밀도가 145에서 168Wh/kg으로 증가한 이유를 설명합니다.

현대 코나 일렉트릭

2019 현대 코나 일렉트릭

장거리 버전

  • 총 배터리 용량:67.5kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:64kWh(94%)
  • 배터리 무게:452kg
  • 배터리 에너지 밀도:149Wh/kg
  • 셀:294(98s3p)
  • 화학:NCM 622
  • 제조사:LG화학
  • TMS:능동 액체 냉각

이 배터리 팩은 Renault ZE 40 배터리에서 볼 수 있는 것과 동일한 LG Chem LGX E63 셀로 만들어졌지만 현대자동차는 192셀(96s2p) 대신 294셀(98s3p)을 사용합니다.

현대 아이오닉 일렉트릭

현대 아이오닉 일렉트릭

  • 총 배터리 용량:40,4kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:38,3kWh(94%)
  • 배터리 무게:359kg(배터리 히터 제외) 및 363kg(배터리 히터 포함)
  • 배터리 에너지 밀도:112.4Wh/kg(배터리 히터 제외) 및 111.2Wh/kg(배터리 히터 포함)
  • 셀:176(88s2p)
  • 화학:NCM 622
  • 제조사:LG화학
  • TMS:능동 액체 냉각

이 배터리 팩은 Renault ZE 40 배터리에서 볼 수 있는 것과 동일한 LG Chem LGX E63 셀로 만들어졌지만, 현대자동차는 192셀(96s2p) 대신 176셀(88s2p)을 사용합니다.

기아 e-Soul

기아 e-Soul

  • 총 배터리 용량:67.5kWh(추정)
  • 사용 가능한 배터리 용량:64kWh(94%)
  • 배터리 무게:457kg
  • 배터리 에너지 밀도:148Wh/kg
  • 셀:294(98s3p)
  • 화학:NCM 622
  • 제조사:SK이노베이션
  • TMS:능동 액체 냉각

기아 e-니로

기아 e-니로

  • 총 배터리 용량:67.5kWh(추정)
  • 사용 가능한 배터리 용량:64kWh(94%)
  • 배터리 무게:457kg
  • 배터리 에너지 밀도:148Wh/kg
  • 셀:294(98s3p)
  • 화학:NCM 622
  • 제조사:SK이노베이션
  • TMS:능동 액체 냉각

재규어 I-PACE

재규어 I-PACE

  • 총 배터리 용량:90kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:84,7kWh(94%)
  • 배터리 무게:603kg
  • 배터리 에너지 밀도:149Wh/kg
  • 셀:432(108s4p)
  • 화학:NCM 622
  • 제조사:LG화학
  • TMS:능동 액체 냉각

Jaguar는 Chevrolet Bolt EV의 구세대 배터리 팩에서 볼 수 있는 것과 동일한 LG Chem LGX N2.1 배터리 셀을 사용합니다. 그러나 재규어는 배터리 팩에 288셀(96s3p) 대신 432셀(108s4p)을 사용합니다.

메르세데스-벤츠 EQC

흰색의 Mercedes-Benz EQC

  • 총 배터리 용량:85kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:80kWh(94%)
  • 배터리 무게:652kg
  • 배터리 에너지 밀도:130Wh/kg
  • 셀:384(96s4p)
  • 화학:NCM 622
  • 제조사:LG화학 또는 SK이노베이션(상반되는 보고가 있음)
  • TMS:능동 액체 냉각

Audi e-tron 55 콰트로

아우디 e-트론 55 콰트로

  • 총 배터리 용량:95kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:86,5kWh(91%)
  • 배터리 무게:700kg
  • 배터리 에너지 밀도:136Wh/kg
  • 셀:432(108s4p)
  • 화학:NCM 622
  • 제조사:LG화학
  • TMS:능동 액체 냉각

포르쉐 타이칸 터보 S

포르쉐 타이칸 터보 S

  • 총 배터리 용량:93.4kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:83,7kWh(87%)
  • 배터리 무게:630kg
  • 배터리 에너지 밀도:148Wh/kg
  • 셀:396(198s2p)
  • 화학:NCM 622
  • 제조사:LG화학
  • TMS:능동 액체 냉각

테슬라 모델 X

테슬라 모델 X

장거리 버전

  • 총 배터리 용량:102.4kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:98,4kWh(96%)
  • 배터리 무게:630kg
  • 배터리 에너지 밀도:162Wh/kg
  • 셀:8.256(96s86p)
  • 화학:NCA
  • 제조업체:Panasonic
  • TMS:능동 액체 냉각

테슬라 모델 S

테슬라 모델 S

장거리 버전

  • 총 배터리 용량:102.4kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:98,4kWh(96%)
  • 배터리 무게:630kg
  • 배터리 에너지 밀도:162Wh/kg
  • 셀:8.256(96s86p)
  • 화학:NCA
  • 제조업체:Panasonic
  • TMS:능동 액체 냉각

테슬라 모델 3

Tesla Model 3 생산 버전

장거리 버전

  • 총 배터리 용량:80.5kWh
  • 사용 가능한 배터리 용량:76kWh(94%)
  • 배터리 무게:478kg
  • 배터리 에너지 밀도:168Wh/kg
  • 셀:4.416(96s46p)
  • 화학:NCA
  • 제조업체:Panasonic
  • TMS:능동 액체 냉각

예정된 업그레이드

  1. 닛산에 배터리 셀을 공급하는 AESC는 올해 중 셀을 NCM 523에서 NCM 811로 업그레이드할 예정이다. Nissan은 에너지 밀도가 더 높은 배터리 셀로 LEAF를 업그레이드하고 마침내 활성 TMS(온도 관리 시스템)를 제공하여 급속 충전을 적절하게 처리하고 과도한 용량 저하를 방지할 수 있습니다.
  2. 현대는 이미 올해 배터리 셀을 NCM 712로 업그레이드하거나 2022년까지 기다려야 LG 화학에서 대신 NCMA 셀을 얻을 수 있습니다.
  3. 내년에는 삼성 SDI가 자체 NCM 811 배터리 셀을 도입할 예정이며 BMW i3는 아마도 이를 탑재한 최초의 전기차가 될 것입니다. 배터리 용량은 현재 42.2kWh에서 52kWh로 약 10kWh 증가할 것입니다.

전기 자동차에 가능한 한 최고의 범위를 제공하는 에너지 밀도가 높은 배터리를 계속해서 추진하는 것이 중요하다고 생각하지만, 가격도 저렴하게 만드는 것도 중요하다고 생각합니다. 이것이 LFP 및 LFMP와 같은 무코발트 배터리가 필요한 이유입니다. 고객이 원하는 종류의 배터리를 선택할 수 있도록 하는 것(범위 또는 비용을 위해 최대화)은 가까운 장래에 표준이 될 것이라고 생각하는 전략입니다.


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