추운 날씨가 EV 배터리 수명에 어떤 영향을 미칩니까?

주행 거리 및 비용 에 대한 걱정과 함께 전기 자동차(EV)의 주요 관심사 는 추운 날씨입니다. 추위가 EV 배터리 수명에 영향을 미친다는 것을 알고 있지만 그 이유는 무엇입니까? 추운 날씨에 EV 배터리에 어떤 일이 일어나고 부작용을 완화하기 위해 어떤 조치를 취할 수 있는지 살펴 보겠습니다.

추운 날씨가 EV 배터리 수명에 어떤 영향을 미칩니까?

온도가 충분히 차가워지면 전기 자동차의 리튬 이온 배터리 내부 전해질의 점성이 높아져 전자를 운반하는 화학 반응이 느려집니다. 이는 전기차의 충전 범위뿐만 아니라 충전 속도에도 영향을 미칩니다.

University of Michigan Energy Institute의 이사인 Anna Stephanopoulou는 Wired 의 기사에서 “배터리는 사람과 같다”고 말했습니다. 이는 특정 온도 범위 밖에서는 잘 작동하지 않는다는 것을 의미합니다. 전기차 배터리의 경우 이 범위는 화씨 40~115도입니다. 위나 아래는 문제를 일으킬 것입니다.

좋은 작동 온도를 유지하기 위해 최신 전기 자동차에는 배터리 가열 및 냉각 시스템이 장착되어 있습니다. 그러나 이러한 시스템은 가스 엔진과 달리 전기 엔진이 자체적으로 열을 생성하지 않기 때문에 배터리를 가열하기 위해 에너지를 소비합니다. 자동차 내부 난방, 제빙기 시동, 온보드 컴퓨터 시스템 작동에도 에너지가 필요하므로 따뜻한 날씨보다 배터리가 더 빨리 소모됩니다.

리튬 이온 배터리는 차가울 때 충전 시간이 더 오래 걸리고 회생 제동 기능도 작동하지 않습니다. 추운 날씨의 역효과를 합치면 전기 자동차의 배터리 용량이 최대 41% 까지 감소할 수 있습니다 .

모든 전기 자동차는 추운 날씨에 약간의 전력을 잃지만 모든 전기 자동차가 겨울을 같은 방식으로 처리하는 것은 아닙니다. 배터리 제조업체인 리커런트(Recurrent ) 는 2021년 수천 대의 전기 자동차에서 추운 날씨에 충전 손실을 비교 한 연구를 수행했으며 일부는 다른 자동차보다 더 잘 견딘다는 사실을 발견했습니다.

앞으로 몇 년 안에 우리는 전기 자동차용 무액체 리튬 이온 배터리를 보게 될 것이며, 이는 추운 날씨와 관련된 충전 손실을 크게 줄여줄 것입니다. 그러나 이 기술이 널리 보급될 때까지 EV 운전자는 해결 방법을 찾아야 합니다.

추위로부터 전기차 배터리를 보호하는 방법

추운 날씨에 전기차 배터리의 수명을 연장하거나 최소한 충전 손실을 최소화하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 먼저 충전소 근처에 있더라도 배터리 충전량이 20% 미만으로 떨어지지 않도록 하세요. 차량 시스템은 충전을 시작하기 전에 배터리를 워밍업해야 하며 이러한 시스템을 작동시키기 위해 배터리에 충분한 에너지가 남아 있어야 합니다. 특히 매우 추운 날씨에 실내 히터를 작동시키기 위해서는 충분한 전력이 필요합니다.

가능하면 온도를 안정적으로 유지하기 위해 난방이 되거나 폐쇄된 차고에 차량을 주차하십시오. 태양 아래에서 차를 주차하는 것도 약간의 열 축적을 유발할 수 있습니다. 가능하면 직장이나 집 밖에서 콘센트가 있는 공용 차고에 주차하십시오. 이를 통해 차량은 배터리 자체가 아닌 배터리 가열 시스템을 작동하기 위해 그리드에서 전력을 끌어올 수 있습니다.

가정용 충전기는 추운 날씨에 주행 거리를 크게 향상시킬 수 있습니다. 배터리를 따뜻하게 유지하는 데 드는 에너지가 배터리를 올리는 데 드는 에너지보다 적기 때문에 추운 날씨에 차량을 연결된 상태로 두어 배터리 워밍업 시스템을 실행할 수 있습니다. 가정용 충전기가 비쌀 수 있으므로 많은 사람들에게 이것은 옵션이 아니지만 레벨 1 벽면 콘센트에 연결하는 것만으로도 어느 정도 도움이 될 것입니다.

일부 전기 자동차에는 배터리 전원을 절약하기 위해 성능을 자동으로 조정하는 “에코 모드”가 있습니다. 실내 히터와 같은 시스템을 더 낮은 온도로 설정하면 전기 자동차를 충전할 때 더 많은 전력을 얻을 수 있습니다. 예열에 절대적으로 필요하지 않은 열선 시트와 같은 기능이 있는 경우, 이 기능을 끄면 배터리에 더 많은 전력이 남게 됩니다. 추운 날씨에 느린 속도로 주행하면 배터리의 부하가 줄어들고 전기 사용량이 줄어듭니다.

충전에 관해서는 충전기에 연결하기 전에 배터리를 예열하십시오. 배터리가 방전되더라도 충전 속도를 높이기 위해 가열하면 냉각하는 것보다 에너지가 덜 필요합니다. 다시 운전하기 전에 운전실과 배터리가 전원에 연결되어 있는 동안 예열하십시오.

추운 날씨가 여전히 문제

현실은 EV 운전자가 추운 날씨에 이러한 차량을 사용할 때 몇 가지 차질을 극복해야 한다는 것입니다. 그들은 온대 기후에서 가장 잘 기능하지만, 미국의 대부분의 사람들은 기후가 때로는 극적으로 변할 수 있는 지역에 살고 있습니다. 이것은 사용할 수 없다는 것을 의미하지는 않지만 추운 지역에 거주하는 전기 자동차를 구매하는 사람들은 자신이 무엇을 하고 있는지 알고 그에 따라 계획해야 합니다.