[배터리] 전기차 주행거리에 중요한 3요소 (1/2)

 

전기차 주행거리 (배터리 수명)에 중요한 3요소는

차체 무게, 배터리 기술 (저장 용량, 저장 밀도), 파워 트레인 기술이다.

 

차체 무게는 비철 비중을 늘려서 줄일 수 있음

BMW의 i3는 탄소섬유를 사용해 차체무게를 낮췄고, 테슬라 모델S는 철보다 가벼운 알루미늄을 사용함

 

<BMW i3>

 

<Tesla model 3>

 

전기차 배터리 기술

테슬라의 최근 특허 출원 트렌드를 보면 배터리 중심으로 이루어져 있음.
 (배터리 과열 방지/충전/배터리팩 특허)

 

충전되는 시간과 충전 후 이동 가능한 거리, 그리고 충전에 필요한 무게 및 부피가 배터리 기술을 의미함

즉, 고속 충전과 배터리팩 용량은 전기자동차 배터리 기술의 핵심임 .
 주행거리 기준 (2세대: 300km, 3세대: 500km 이상)

 

테슬라는 파나소닉과 합작하여 기가팩토리를 준공 

2017년 일부 공정을 이용하여 모델S, X 배터리 생산 진행 중이고,

2020년 준공 완성 후, 배터리 판매 비지니스 계획 중

(테슬라가 사용하는 배터리가 아니라 전반적인 배터리 사업 진출,

즉 ESS 비즈니스로 진입하겠다는 계획임)

 

BYD는 배터리 개발/제조 회사로 시작하여 현재는 많은 전기자동차 판매하고 있음

닛산은 자체 배터리 개발을 진행했지만, 난항을 겪고 배터리 사업부 매각을 추진 중
하이엔드 전기차 스타트업은 기존의 배터리업체와 협력 중
 : 루시트모터스(삼성SDI), 패러데이퓨쳐(LG화학)

 

전기차 모델별 배터리 공급업체 현황

파나소닉은 전기차 매출 1위인 테슬라의 전략적 파트너 지위를 배경으로 높은 출하량을 지켜나가고 있으며, 포드와 도요타의 프리우스, 아우디에도 배터리를 공급

LG화학은 GM의 쉐보레 스파크와 볼트, 캐딜락 ELR, 포드의 포커스, 현대, 볼보 등과 파트너쉽

삼성SDI는 BMW, 아우디, FCA, 피아트

AESC는 닛산의 리프

리선은 미쓰비시의 아웃랜더, 다임러

SK이노베이션은 기아의 소울

산요는 포르쉐에 배터리를 공급.  

 

 

자동차 기업은 주행거리를 개선하기 위해

전기차 내부 공간과 차체 설계 하중 내에 가능한 최대로 많은 배터리을 넣어야 함

 

현재 GM 볼트(Bolt)의 배터리 용량은 60kWh 이고, 380km 주행 가능함

: 2013년 출시된 GM 전기차 스파크 대비 약 3배 정도 발전되었음

 

<GM 볼트 Bolt EV>

 

에너지 밀도란 단위 부피에 저장된 에너지를 의미하며

제한된 부피 내에 얼마나 더 많은 전기 에너지를 저장하느냐가 관건임

한 번 충전으로 주행거리를 얼마나 더 길게 멀게 할 수 있느냐가 되기 때문임

 

배터리의 경우 충/방전을 할 때마다 수명이 줄어든다.

전기차 배터리는 보통 500번 정도 충전이 가능한데, 한 번 충전으로 주행거리가 길어져야 충전을 덜하게 되어 배터리 수명이 줄어들게 된다.

 

배터리 수명이 끝나면 다른 배터리로 교체하면 되긴 하지만, 이는 결국 가격 부담의 문제로 돌아온다.

 

즉, 주행거리는 한 번 충전 후 안심하고 갈 수 있는 주행거리의 의미도 크지만, 배터리 수명 측면에서도 아주 중요함
 

오늘은 전기차 주행거리 (배터리 수명)에 중요한 3요소인

차체 무게, 배터리 기술 (저장 용량, 저장 밀도), 파워 트레인 기술 중 차체 무게와 배터리 기술에 대해 포스팅 하였음

 

파워트레인 기술: 저장된 전기 에너지를 차의 운동 에너지로 전환할 때 효율성을 높여주는 기술.

이 부분은 다음 포스팅으로 넘어 가겠음

 

참조: SK이노베이션, LG화학, 삼성SDI, 한국전기자동차협회, SNE 리서치, Kotra

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