전기차 배터리에 관한 모든 궁금증 해결! (2)

1부에서는 아래 5가지 항목에 대해 알아보았습니다.

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1. 전기차 배터리인 리튬이온배터리의 제조 과정

2. K-배터리가 세계시장을 점유할 수 있는 이유

3. 차량 하부에 위치한 배터리의 손상 위험

4. 전기차 감전 위험

5. 전기차 충전방법과 결제

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1부 내용이 궁금하시다면 아래 링크에서 확인해 주세요.

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2부에서는 어떤 궁금증들이 기다리고 있을까요?

바로 시작하겠습니다!

 

 

Q. 배터리 수명은 얼마나 될까?

전기차에 들어가는 배터리는 스마트폰, 태블릿, 노트북에 들어가는 것과 같지만

스마트폰처럼 배터리가 한 개만 탑재된 게 아니에요.

배터리 셀들이 모인 모듈, 그 모듈이 모인 팩으로 구성되고

적게는 수십 개 많게는 수천 개의 배터리가 장착되어 있습니다.

수명이 짧아 배터리 개수가 많이 필요한 원통형의 경우,

모델에 따라 2000~4000개의 셀을 설치한다고 합니다.

전기차의 경우 방전된 배터리 셀만 충전해 배터리에 부담을 덜 주지만

충전이나 사용하는 과정에서 불균형이 생길 수 있습니다.

그래서 전기차는 효율적인 방식으로 배터리를 충전하도록 설계됐습니다.

배터리의 용량을 극대화하고 수명을 늘리기 위해 배터리 균형을 맞춥니다.

이런 방식을 '셀 밸런싱'이라고 합니다.

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이러한 충전 방식으로 전기차 배터리는 스마트폰 배터리와 달리 수명이 긴 편입니다.

한국 에너지 공단은 전기차 배터리 수명을 10년 정도로 보고 있다고 합니다.

배터리 규격과 사용 조건에 따라 달라지겠지만요.

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Q. 전기차에 휘발유를 넣으면 1L로 몇 km 갈까?

산업통상자원부, 환경부 및 국토교통부가 공동으로 제정하여 고시한

「자동차의 에너지소비효율, 온실가스 배출량 및 연료소비율 시험방법 등에 관한 고시」에는

휘발유와 경유, 전기차, 플러그인 하이브리드차의 에너지소비효율과 연료소비율을

측정하는 방법이 고시되어 있습니다.

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휘발유와 경유차는 L 당 km를 구하고 전기차는 kWh 당 km를 구하는 산식이 적용됩니다.

휘발유나 경유, 전기 모두 에너지이고 에너지를 소비하면서

순발열량이 나오므로 이 발열량을 산출해 연비 계산에 쓰는 것입니다.

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이 같은 방법으로 얻어진 에너지별 발열량은

휘발유 1L= 7,230 kcal, 경유 1L=8,420 kcal, 전기 1kWh= 860 kcal입니다.

순발열량을 통해 휘발유 1L=전기 8.4kWh인 것을 알 수 있습니다.

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전기차의 낯선 연비기준을 익숙한 휘발유 연비로 바꿔보겠습니다.

코나(완충운행거리:406km, 연비:5.6km/kWh)와

아이오닉(완충운행거리: 277km, 연비:6.3km/kWh)의 연비를 내연기관 기준으로 환산해 봤다.

코나가 1kWh 당 5.6km를 가고 8.4kWh=휘발유 1L이므로

코나는 1L 당 5.6×8.4=47.04km를 달리는 셈이 됩니다.

아이오닉도 같은 방식으로 계산하면 52.92km/L의 연비가 나옵니다.

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Q. 배터리 기술 개발 동향?

배터리 업계에서는 '에너지밀도 증가, 수명 연장, 충전속도 단축, 가격경쟁력 제고' 등을 위한

소재 기술 고도화가 진행될 것입니다.

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1회 충전 시 주행거리는 전기차의 가장 중요한 요소로

배터리 제조사들은 양극재의 니켈 함량 증가, 음극재의 실리콘 첨가 등을 통한

에너지밀도 개선(주행거리 향상)을 꾀하고 있습니다.

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현재 전기차의 충·방전 횟수는 800회 수준으로

배터리 제조사들은 안정적인 양극재 및 신규 전해질 도입 등을 통해서

수명 제고를 위해 노력하고 있습니다.

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급속충전을 위해서는 고전압·고전류 구동이 가능한 배터리가 필요하며

음극재에 실리콘을 첨가하여 리튬 흡수량을 개선하는 방법 등으로

충전속도를 개선할 것입니다.

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전기차는 향후 10년 이내에 내연기관차 수준의 가격경쟁력을 갖출 것으로 전망되며

코발트 비중을 줄인 양극재 사용 등을 통한 셀 가격 하락이 전기차 가격경쟁력의 핵심입니다.

 

 

Q. 화재가 발생한 경우, 어떻게 대처해야 할까?

가장 먼저 해야 할 일은

'차량에서 멀리 떨어져 대피하고 119에 전기차 화재신고'해야 합니다.

또한, 소방관 출동 시 전기차임을 알려야 합니다.

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일반적인 내연기관 자동차 화재는 엔진룸 내부와 자동차 내·외부에서 발생한 화염에

물을 직접 끼얹어 신속히 끌 수 있습니다.

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반면, 전기차의 경우 자동차 내부 및 외부에서 발생한 화염은 신속하게 끌 수 있지만

가장 큰 에너지원인 리튬이온배터리팩 내부에서 발생한 열폭주는

외부에서 물을 다량으로 쏟아부어 배터리팩을 냉각하는 간접적인 방법을 써야 합니다.

직접 배터리 내부로 물을 쏠 수 없기 때문입니다.

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눈에 보이는 불꽃 진압 후에도 배터리팩 온도는 높기 때문에

침수 수조 등을 활용해 24시간 이상 냉각하면서 열화상 카메라 등으로 관찰해야 합니다.

다만, 침수 수조를 활용할 때는 화재 차량 주위에 여유 공간이 필요하고

바닥이 경사면이면 적용하기 힘들 수도 있습니다.

따라서 전기차 배터리팩 화재는 내연기관 자동차 화재보다 진압이 어렵고 오랜 시간이 걸립니다.

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Q. 배터리 고장 시 수리방법 및 비용?

전기차 배터리의 주원료인 리튬이온은 온도 변화에 민감하고

과충전 시 발열 문제로 폭발 및 화재가 발생하기 쉽습니다.

배터리가 차량 하부에 장착되어 있는 탓에 노면과 차량 하부 사이 거리가 짧아

과속방지턱, 비포장도로 등 주행 환경에 따라 손상될 염려가 있습니다.

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파손된 배터리는 부분 수리가 쉽지 않아 보통 배터리를 교체해야 합니다.

그러나 배터리 가격이 차 값의 40~50%를 차지해 비용 부담이 크고

배터리 사용 기간에 따라 감가상각이 적용​돼

배터리 값 전액을 보장받지 못할 수도 있습니다.

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예를 들어,

가격이 2,000만 원이고 내구 연한이 15년인 배터리를 2년 동안 쓰다 교체할 경우에

배터리 값의 15분의 2에 해당하는 267만 원을 개인이 부담해야 합니다.

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하지만 작년 7월 금융감독원이 배터리 전액 보상 특약 도입을 의무화한 후

보험사들이 전기차 보험에 가입자 부담액이 없도록 하는 특약을 포함시켜 판매하고 있습니다.

단, 연식이 3년 이내인 전기차 등 특약 가입대상을 한정한 보험사도 있으므로 유의해야 합니다.

 

 

2부에 걸쳐 전기차 배터리에 관한 궁금증을 다뤄봤습니다.

궁금증이 해소되셨나요?

이상으로 마치겠습니다!