전기차 배터리 수명(관리, 유지방법)

전기차 핵심부품 중 배터리는 1회 충전에 몇 km를 주행할 수 있는지 주행거리가 중요한 성능이며, 배터리의 수명을 향상하고자 자동차 제조 회사들은 지속적인 기술 개발을 진행하고 있습니다. 배터리의 수명은 완전 방전부터 완전충전까지를 1회라고 했을 때 500회 정도의 수명으로 보고 되고 있습니다. 따라서 배터리 수명을 유지하기 위해서는 배터리 관리방법이 중요합니다.

 

전기차 배터리 수명
전기차 배터리수명확인
전기차 배터리 수명관리
전기차 배터리 수명 유지하는 방법
각 회사들의 배터리 보증

 

 

 

전기차 배터리 수명

전기차에 적용되는 이차전지, 배터리의 종류는 다양합니다. 충전과 방전이 가능한 이차전지의 대표적인 종류로는 납축 전지(내연기관 자동차 배터리), 니켈 카드뮴, 리튬 이온, 리튬 폴리머, 니켈 수소 등이 있습니다. 

도요타 등 하이브리드 자동차들은 현재 니켈-수소 배터리를 적용하고 있지만 최근 다양한 전기차들은 대부분 리튬 이온 배터리 팩을 적용하고 있습니다. 그 이유는 리튬 이온 배터리가 에너지 밀도가 더 높으며, 저 충전 상태에서도 안정적으로 전압을 방출하기 때문입니다. 또한 니켈-카드뮴 배터리와 같이 메모리 효과가 거의 없기 때문에 주기적으로 100% 방전이나 유리관리가 필요하지 않은 이유이기도 합니다.

 

*메모리 효과 : 완전히 방전하지 않고 충전을 하게 되면 배터리 용량이 줄어드는 현상입니다. 즉, 70%를 사용하고 다시 충전하게 되면 70%가 스스로 100% 용량으로 기억하고 배터리 성능이 떨어지는 현상으로 배터리 수명이 줄어듭니다.

 

통상적으로 배터리 수명은 오래 사용하게 되면 주행거리도 감소되고, 충전 속도도 느려져 짧게는 5년에서 길게는 10년 정도 사용할 수 있다고 알려져 있습니다. 

 

 

전기차 배터리 수명확인

전기차 배터리는 한 번에 고장 나지는 않지만, 일반적으로 약 10만 km 정도는 성능을 유지하되 이후 조금씩 수명이 조금씩 줄어들면서 충전하는 시간이 더 걸린다고 알려져 있습니다.  

전기차의 배터리 수명을 정확하게 알기 위해서는 제조회사에서 제공하는 정보를 확인하는 방법이 가장 바람직합니다. 그 이유는 배터리 종류도 다양하며, 소프트웨어, 냉각시스템도 다르기 때문입니다. 다만 제조회사에서 제공하는 배터리 수명은 가장 이상적인 환경에서 주행했을 경우이지 않을까 합니다. 그럼에도 불구하고 그 정보는 가장 타당한 정보임에는 틀림없을 것이며, 필요한 관리방법을 미리 숙지해서 안전하게 주행하면 될 듯합니다. 

일반적으로 전기차의 배터리 팩은 30 kWh ~ 100 kWh의 범위에서 8~10년, 16~20만 km를 주행한 후에는 배터리의 용량이 약 70%가 정상이라고 보고 있습니다.

 

 

 

전기차 배터리 수명관리

배터리 관리는 수명에 매우 중요합니다. 

• 리튬이온 배터리 기준으로 보면, 완전히 충전하고 완전히 방전하면 수명이 줄어들기 때문에 이러한 충전방법은 피해야 합니다. 
• 극한 온도의 환경에서 주행할 때는 냉난방으로 인해 주행거리에 영향을 미치며 배터리 성능이 저하될 수 있습니다. 그 이유는 리튬이온 배터리 기준으로 음극과 양극으로 리튬이온이 전해질 사이를 오고 가며 충전을 하는데 겨울철에는 온도의 영향으로 전해질이 여름보다 활성화가 더뎌 불리하기 때문입니다. 
• 리튬이온 배터리의 경우 불필요한 급속 충전을 피해야만 배터리 수명을 유지할 수 있습니다. 
• 일반적으로 전기차 배터리는 100% 충전보다는 약 80% 수준의 충전을 권장합니다. 

다만 자동차 회사들은 배터리를 관리되어야 할 부분에 대해 모터의 효율, 소프트웨어 개발 및 배터리 냉각시스템으로 극복하고 있습니다. 

 

전기차 배터리 수명 유지 관리 방법

• 배터리 방전상태는 완전방전을 피해야 하며, 충전상태는 100%가 아닌 약 80% 수준으로 충전하면 효과적입니다. 결론적으로 충전상태(SOC, State of Charge)는 20%~80% 수준을 유지하면 자주 충전하는 관리방법이 좋습니다. 
• 100% 완전 방전 혹은 100% 완전 충전을 피하는 것이 좋습니다.
• 장기간 사용하지 않는 전기차의 배터리는 수명이 감쇠될 우려가 있습니다. 
• 급제동과 급가속은 배터리가 빨리 소모됨으로 안정적인 주행조건으로 운행하면 유리합니다.
• 불필요한 고속 충전기를 지속적으로 사용하게 되면 전극의 미세 구조가 달라져 장기적 성능으로 보면 배터리 수명에 불리하다고 알려져 있습니다. 따라서 불필요한 고속 충전은 피해야 합니다. 

전기차 배터리 종류, 특징(이차전지)

전기차 배터리 종류, 특징(이차전지)

각 회사들의 배터리 수명 보증

대부분의 전기차는 평균 8년, 16만 km의 배터리를 보증하지만 제조사별, 차량별, 배터리 용량별로 조금씩 다르게 보증하고 있습니다.

• 테슬라 : 8년, 16만 km
• 닛산 : 8년, 16만 km
• 폭스바겐 : 8년, 16만 km
• BMW : 8년, 16만 km
• 현대 : 10년, 16만 km, 아이오닉 : 10년 20만 km
• 기아 : 10년, 16만 km
• 벤츠 : 8년, 16만 km
• 도요타 : 비지포엑스(BZ4X, 71.4 kWh) 10년, 100만 km