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전기차 배터리의 수명은 얼마나 될까?
특허뉴스 이성용기자 기사입력  2017/08/01 [11:47]

 
▲     © 특허뉴스


현재 시중에서 판매되고 있는 전기차는 대부분 리튬이온 배터리를 사용한다. 이 배터리는 크기에 비해 용량이 커서 스마트폰이나 노트북 등 휴대전자기기에 많이 쓰인다. 

하지만 500회 정도 충전하면 배터리 성능이 급격하게 떨어진다. 스마트폰과 노트북의 배터리 교체 비용이 10만~20만원정도 라면 전기차의 경우 수 백만 원에 달한다. 전기차 구입을 망설이는 이유도 이처럼 배터리 비용에 대한 부담감 때문이다. 

리튬이온 배터리의 수명에 가장 큰 영향을 주는 것은 방전심도(Depth of Discharge, DOD)이다. 방전심도는 배터리가 얼마나 방전되었는지를 뜻한다. 

‘DOD 100%’이면 완전히 방전된 것이고, DOD 20%면 20%만 방전되고 80%가 남은 것을 의미한다. 100% 방전된 횟수가 많을수록 배터리 성능도 떨어진다.

 

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 0% 방전 후 100% 충전한다고 가정했을 때 약 500회 충·방전이 가능하다고 한다. 1회 충전 시 약 300㎞를 달린다고 하면 전기차 배터리 1개로 총 150,000㎞(300㎞×500회)를 달릴 수 있는 것이다. 

하지만 실제로 사람들이 완전 방전 후 충전하는 경우는 매우 드물다. 따라서 DOD가 낮아질수록 충·방전 횟수 또한 늘어날 수 있다. 

테슬라 전기차 소유자의 경우 평균 DOD가 50%라고 한다. 이 경우 충방전 가능 횟수가 1,500~2,000번 가까이 늘어난다고 한다. 그렇다면 배터리 1개로 약 45만㎞ 이상을 주행할 수 있다.  

업계 평가에 따르면 10만㎞ 이상 주행해도 초기 배터리 성능의 85% 이상을 유지한다고 한다.

2013년 미국의 플러그인카즈의 조사에 따르면 테슬라 모델 S는 약 16만㎞를 달린 뒤에도 새 차 배터리 성능의 86% 이상을 유지한 것으로 나타났다.

일반적으로 전기차 배터리는 초기 성능의 80% 정도 낮아졌을 때 교체한다. 일반 자동차의 평균 주행거리가 15만~20만㎞이라는 점을 감안하면 전기차 배터리 수명이 결코 짧지 않다는 것을 알 수 있다. 
  

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전기차 배터리 수명을 늘리는 방법
  
환경부에 따르면 전기차 배터리 수명은 충·방전 여건, 주행습관 등 다양한 요소에 의해 결정된다고 한다. 10만㎞를 주행했다고 해서 당장 교체가 필요하진 않다는 것이다. 

차량 제조사별로 배터리 보증기간을 10만∼20만㎞로 정하고 있으나 실제 사용 환경에서는 보증기간보다 오래 사용할 수 있다고 설명한다.  

그렇다면 전기차 배터리 수명을 오래 유지하는 방법은 무엇이 있을까? 우선 배터리를 자주 충전하는 것이다. 그래야 충·방전 사이클을 늘릴 수 있기 때문이다. 

배터리가 완전히 방전될 때까지 자동차를 운행하는 습관은 배터리의 수명을 단축시킬 수 있다. 방전 상태로 자동차를 오랜 시간 방치하지 않는 것도 중요하다. 배터리의 방전 시간이 길어질수록 성능에도 악영향을 끼치기 때문이다.  



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 두 번째는 배터리를 과하게 충전하지 않는 것이다. 테슬라를 비롯해 최근 출시되고 있는 전기차들은 최대치의 80~90%만 충전 가능하도록 설정되었다. 이처럼 충전 제한 기능을 두는 까닭은 100% 충전할 때보다 오래 쓸 수 있기 때문이다.  

날씨도 배터리 효율에 영향을 미칠 수 있다. 물론 전기차에 장착된 배터리는 다양한 기후 조건에서 성능을 점검해 테스트를 통과한 모델만 사용하는 것으로 알려져 있다.

하지만 많은 전기차 운전자들이 겨울철에 배터리 효율이 낮아지는 현상을 경험한 것으로 나타났다. 따라서 전기차를 장기간 이용하지 않을 때는 적정 온도가 유지되는 장소에 주차하는 것이 좋다.



기사입력: 2017/08/01 [11:47]  최종편집: ⓒ e-patentnews.com
 
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