전기차 배터리 실제로 얼마나 오래 가나?

(스테이블 디퓨전으로 직접 생성해 본 전기 스포츠카 이미지)

지난 10년 간 전기자동차와 하이브리드 자동차는 전 세계적으로 상당히 많이 보급됐습니다. 따라서 실제 사용환경에서 전기차의 안전성이나 배터리 수명에 대한 데이터들이 축적되고 있는데, 최근에 관련 소프트웨어 제작 회사인 캐나다 Geotab에서 21개국 22,700대의 전기자동차 실사용 데이터를 기반으로 전기차의 배터리 수명을 조사했습니다. 조사 기간은 최대 13년 정도였습니다.

분석 결과 전기차 배터리는 연평균 2.3% 정도 용량이 감소하는 것으로 나타났습니다. 따라서 10년 정도 사용해도 75% 이상의 배터리 용량을 기대할 수 있습니다. 다만 이것 역시 사용 환경과 사용 방법에 따라 차이가 있는 것으로 나타났습니다. 분석 결과는 일반적인 배터리와 큰 차이는 없는 것으로 나타났습니다.

배터리 수명에 큰 영향을 미치는 인자 중 하나는 온도입니다. 더운 기후에서 전기차를 운전하는 경우 연간 용량 감소는 평균보다 0.4% 높게 나타났습니다. 다만 그렇다고 추운 기후에서 사용하기에는 겨울철 낮은 기온에 리튬 배터리가 제대로 작동하지 않는 문제가 있습니다. 차라리 조금 더운 기후가 좋을 수도 있습니다.

이보다 더 큰 영향을 미치는 인자는 고속 충전입니다. 100kW 이상의 고속 충전을 주로 이용할 경우 배터리 수명 감소 속도는 연간 3.0%에 달했습니다. 물론 리튬 배터리이기 때문에 80% 정도만 충전하는 것이 수명 유지를 위해 좋습니다. 이번 조사에서도 배터리 용량 80% 이상이나 매우 낮은 용량으로 유지하는 경우 배터리 수명이 감소하는 것이 확인됐습니다. 그리고 매일 사용하는 경우 배터리 수명이 좀 더 짧아졌습니다.

하지만 대개의 경우 배터리 수명은 10년 정도 사용하는데 무리는 없는 수준으로 개선되었으며 이는 차세대 배터리가 나오면 더욱 좋아질 것입니다. 특히 최근 양산에 들어간 나트륨 (소듐) 배터리의 경우 충방전 사이클이 5000회에 달하는 경우도 있어 사실상 자동차보다 배터리 수명이 더 길어질 가능성도 있어 보입니다. 화재 위험도 적고 배터리 수명 문제도 극복한 차세대 배터리가 저렴한 가격에 양산되면 전기차가 확실한 대세가 될 것으로 예상합니다.

참고

EV battery life expectancy and degradation rates (newatlas.com)

EV Battery Health Study: New Data on Fast Charging & Degradation | Geotab

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