모든 배터리는 시간이 지남에 따라 성능이 저하됩니다. 전기차 배터리 성능 저하도 예외는 아니다. 수천 번의 충전 주기 후에 배터리는 점차적으로 용량을 잃습니다. 이것이 일부 사람들에게는 경각심을 불러일으킬 수 있지만 장래의 전기 자동차 구매자는 사실을 이해해야 합니다. 주행 거리가 줄어들었음에도 불구하고 전기 자동차(EV) 주행거리는 여전히 일상적인 요구 사항에 충분할 수 있습니다.
이 기사에서는 "전기 자동차 배터리의 수명은 얼마나 됩니까?", "전기 자동차 배터리 성능 저하를 줄이는 방법은 무엇입니까?", "전기 자동차 배터리 교체 비용은 얼마입니까?" 등과 같은 주제를 검토합니다.
현재 이용 가능한 정보에 따르면 전기 자동차 배터리는 약 200,000마일 동안 지속됩니다. Geo Tab의 6,000 EV 연구에 따르면 전기 자동차는 연간 배터리 용량의 약 2%를 잃습니다. 이 연구에는 TMS가 없는 초기 Nissan Leafs가 포함됩니다. 나중에 해당 주제에 대해 자세히 설명합니다.
Electrek에 따르면 단 350대의 Tesla Model S 및 Model X 차량의 샘플에서 이러한 특정 차량은 150,000마일 후에도 90%의 건강 상태(SOH)를 유지했습니다. 상태는 새 배터리의 원래 배터리 용량과 비교한 남은 배터리 용량을 나타냅니다. SOH가 낮다는 것은 새 제품일 때보다 범위가 적음을 의미합니다.
이제 테슬라 셔틀 서비스 회사인 테슬루프를 빼놓고는 고연비 전기차를 논할 수 없다. Tesloop의 Tesla 차량은 하루에 수백 마일을 여행합니다. 사실, 그들은 250,000마일이 넘는 몇 개를 가진 가장 높은 주행 거리 Tesla Model S 및 X의 대부분을 보유하고 있습니다.
그들의 가장 높은 마일 EV는 440,000마일이 넘는 eHawk로 알려져 있습니다. 이 특정 전기 자동차에는 두 가지 배터리 교체가 있었습니다. 둘 다 보증 대상입니다. 첫 번째 교체는 200,000마일 미만이었고 두 번째 교체는 총 400,000마일 미만이었습니다(3번째 배터리 설치에서 마일리지 시계를 다시 시작하는 경우 200,000마일).
모든 Tesloops 차량은 Tesla의 수퍼차저 네트워크를 통해 여러 DCFC(DC Fast Charging)를 유지한다는 점을 명심하십시오. DCFC에 대한 자세한 내용은 나중에…
오늘날 거의 모든 전기 자동차에는 열 관리 시스템(TMS)이 장착되어 있습니다. 이것이하는 일은 배터리 손상으로 인한 극심한 열을 모니터링하고 조절하는 것입니다. 배터리 사이클의 일반적인 마모 외에도 고온 및 빈번한 DCFC는 전기 자동차의 배터리에 부정적인 영향을 미칩니다.
더운 기후에서 오래된 Nissan Leafs가 평소보다 더 빠른 배터리 성능 저하를 경험했다는 일부 설명이 있습니다. Nissan Leaf에는 TMS가 없기 때문에 높은 실외 온도와 함께 배터리가 평소보다 더 빨리 방전되기 시작합니다.
고맙게도 TMS를 사용하면 자동차가 냉각 시스템을 활성화하여 이러한 뜨거운 온도가 배터리에 해를 끼치는 것을 방지합니다. 기본적으로 TMS는 배터리용 에어컨입니다. 자동으로 EV는 외부가 더울 때 또는 DCFC 이벤트가 있을 때 이 A/C를 활성화합니다. 고전압 충전으로 인해 배터리 온도가 상승하기 때문입니다.
제조업체는 오늘날의 전기 자동차를 수많은 충전 이벤트와 배터리 주기를 유지하도록 설계했지만 DCFC를 자주/매일 사용하면 배터리 성능이 저하될 수 있음을 기억하는 것이 중요합니다. CleanTechnica에 따르면 이 점은 DCFC를 변수 중 하나로 사용하는 Geo Tab의 연구 6,000건의 전기차 배터리 성능 저하로 설명됩니다.
보시다시피 DCFC를 최대한 최소화하면 SOH 손실에 긍정적인 영향을 미칩니다. 가능하면 장거리 여행과 같이 필요할 때만 DCFC를 사용하십시오. 대부분의 충전은 현재 소유자가 가정의 레벨 2 충전을 통해 완료해야 하며 현재 소유자에 의해 완료됩니다.
전기차는 완전히 충전되었을 때 100%로 표시될 수 있지만 실제로는 100% 충전된 것이 아닙니다.
배터리 버퍼는 배터리 상태를 유지하기 위해 배터리 양쪽 끝에서 약 5-10%를 예약합니다. 아이디어는 실제 사용에서 배터리를 예약함으로써 배터리가 전체 사이클을 완료하지 못하여 성능 저하율을 줄이는 것입니다. 이것은 BEV와 PHEV 모두에 적용됩니다.
예를 들어 Chevy Volt의 총 배터리 용량은 18kWh이지만 14kWh만 사용할 수 있습니다. 즉, 주행 중 14kWh가 사용되면 배터리 용량이 약간 남아 있음에도 불구하고 가스 레인지 익스텐더가 작동을 시작합니다.
이것이 볼트가 높은 주행 거리에도 불구하고 배터리 손실이 거의 없었던 이유라고 생각됩니다. Chevy Volt 소유자인 Eric Belhmer는 배터리 성능 저하가 거의 없이 400,000마일 이상을 주행한 플러그인 하이브리드(PHEV)로 인터넷에서 유명합니다.
특히, 400,000마일 중 140,000마일 이상이 배터리에만 있었습니다. InsideEVs에 따르면 Eric의 2012 Chevy Volt는 배터리 문제 없이 인상적인 마일리지를 주행했습니다.
배터리 성능 저하를 줄이는 가장 간단한 방법은 꼭 필요한 경우에만 100% 충전하는 것입니다. 이것은 BEV(Battery Electric Vehicles 또는 "전부 전기 자동차")에만 적용됩니다. 차량의 모든 범위가 필요하다는 것을 알게 되면 부담 없이 100% 충전하여 여정을 완료하십시오.
일반적인 통근 거리가 하루에 30마일이고 EV가 완전히 충전되었을 때 주행 가능한 거리가 250마일인 경우 70%(175마일)까지만 충전하는 것이 좋습니다. 그렇게 하면 배터리가 배터리 사이클을 완전히 완료하는 것을 방지할 수 있습니다. 또한 출퇴근 후에도 기타 심부름을 위해 130마일 이상을 주행할 수 있으므로 충분합니다. 더 필요하다고 생각되면 부담 없이 더 높은 비율로 청구하십시오.
평상시에는 70%까지만 충전하는 이 전술은 PHEV(플러그인 하이브리드) 운전자에게는 적용되지 않습니다. PHEV를 사용하면 매일 배터리를 100%에서 완전히 방전시키십시오. 엔지니어들은 PHEV 배터리가 매일 완전히 충전되고 완전히 소모되도록 설계했습니다. 앞서 언급했듯이 Chevy Volt는 심각한 배터리 손실이나 문제 없이 400,000마일 이상을 주행했습니다.
PHEV를 사용하면 대부분의 여행에서 배터리만 사용하고 배터리 충전량이 소진되면 가스 레인지 익스텐더가 원활하게 시작됩니다. PHEV 배터리 용량이 줄어들면 차량은 보조 전원을 사용하기 전에 사용 가능한 모든 충전량을 사용합니다.
전기차 배터리 성능 저하를 방지하는 또 다른 방법은 충전 범위가 정말 빨리 필요할 때만 DCFC를 사용하는 것입니다. 충전 범위가 낮거나 사용 가능한 공공 충전소가 보이면 시간이 있으면 레벨 2에서 충전하십시오. 앞에서 설명한 것처럼 DCFC를 자주 사용하면 배터리 성능 저하 속도가 빨라집니다.
EV 드라이버가 성능 저하 속도를 늦추기 위해 구현하는 일반적인 전술은 충전하기 전에 EV를 식히는 것입니다. 긴 통근 및 DCFC를 사용하면 배터리가 따뜻해집니다. 집에 도착하면 차의 플러그를 자유롭게 꽂고 1~2시간 후에 차량이 충전을 시작하도록 예약하십시오.
이것은 ICE 차량의 오일이 식을 때까지 기다렸다가 교체하는 것과 유사합니다. 사용 후 약간의 시간을 두고 충전하면 배터리 온도가 높은 수준에서 낮아집니다. 배터리를 중성 온도로 유지하는 것은 배터리 상태에 필수적입니다.
어쨌든 전기요금이 가장 저렴한 야간에 충전하는 TOU(Time-of-Use)로 충전한다면 이 휴지 기간은 이미 일상적인 충전 습관에 반영되어 있습니다. 지연 충전을 예약한 경우 자동차를 연결하고 충전하지 않을 수 있습니다.
배터리 크기에 따라 다릅니다. 배터리가 클수록 비용이 높아집니다. Green Car Reports, 2011-2014 Nissan Leafs(24kWh 배터리 팩 포함) 교체 비용은 $5,500입니다. 반면에 60kWh 배터리 팩이 장착된 2017년형 Chevy Bolt는 교체 비용이 16,000달러 미만입니다.
배터리가 고장난 경우(앞서 언급한 대로 200,000마일 이후), 전체 팩을 반드시 교체할 필요는 없습니다. 때로는 문제가 몇 가지 부분에 있을 수 있습니다.
대부분의 새 전기 자동차에는 8년/100,000마일 보증이 제공됩니다. 이 보증은 해당 기간 동안 70% SOH를 보장합니다. 일부 제조업체 또는 특정 차량은 10년 또는 150,000마일과 같은 더 긴 보증을 제공합니다. Tesla 기준:
이 보증은 정상적인 사용 상태에서 발생하는 Tesla에서 제조 또는 공급한 부품의 자재 또는 제조상의 결함을 수정하는 데 필요한 수리 또는 교체에 적용됩니다.
