날씨와 배터리: 극한 기온이 전기차 배터리에 미치는 영향

전기차를 빼놓고 지속 가능한 친환경 미래를 논하는 건 상상하기 어렵습니다. 더 많은 사람이 전기차를 선택하는 세상이 되려면 다양한 환경과 조건을 만족해야 합니다. 우리에게 필요한 건 영상 25도든 영하 25도든 온실가스를 배출하지 않는 자동차니까요.

전기차 구매를 고려하는 사람들이 가장 걱정하는 부분은 바로 주행거리입니다. 기온이 떨어지는 겨울철에 특히 그렇죠. 날씨가 추워질수록 주행거리 변동이 발생하는 것은 사실이지만, 주행거리가 줄어드는 현상은 일시적이라는 것도 기억해야 합니다. 추위에 따른 영향을 최소화하는 대처 방법도 존재합니다.

추위는 전기차 배터리 내부의 전기 화학 반응 속도에 영향을 미쳐 겨울철에는 충전 시간이 길어지기도 합니다. 충전 전에 배터리 온도를 동결점 위로 높여주면 배터리 노화와 성능 감소의 원인이 되는 리튬 플레이팅(lithium plating) 현상을 방지할 수 있습니다. 대부분의 전기차는 배터리 시스템에 자체적인 온도 관리 기능이 포함되어 배터리 온도가 너무 낮으면 고전압 전원을 차단합니다.

AAA 연구에 따르면 단순 기온에 따른 주행거리 감소는 10~12% 수준으로, 여기에 냉난방 기능을 사용하면 감소율이 41%까지 늘어나는 것으로 밝혀졌습니다. 따라서 전기차를 주차/충전하는 공간의 온도를 적정 수준으로 유지하면 추위에 따른 악영향을 효과적으로 방지할 수 있으며, 충전 시간도 크게 줄어듭니다.

난방 기능을 사용할 때도 충전기를 연결한 상태에서 작동하면 배터리가 아닌 외부 전력을 사용하기 때문에 주행거리를 최대한 보존할 수 있고, 주행 시 온도 변경이 아니라 온도 유지에 배터리 전력을 사용하므로 더 효율적입니다.

이제 반대로 기온이 높아졌을 때 받는 영향을 알아보겠습니다.

온도는 배터리 내부의 화학 반응 속도에 영향을 주고 이에 따라 배터리 노화에도 큰 역할을 합니다. 기온이 내려가면 반응 속도가 느려지고 기온이 올라가면 반응 속도가 빨라져 배터리의 노화를 촉진할 수 있습니다.

차고처럼 서늘한 공간에 전기차를 주차하면 배터리를 적정 온도로 유지하는 데 도움이 됩니다. 물론 앞서 설명한 것처럼 대부분의 전기차는 배터리 온도 관리 기능이 있고 배터리 온도가 너무 높으면 충전을 제한합니다. 무더운 환경에서 전기차를 운전하는 것이 위험하지는 않은지 걱정하는 사람들도 있지만, 다행스럽게도 전기차는 폭염을 비롯한 어떤 날씨에나 안전하게 충전하고 주행할 수 있습니다.  

연구에 따르면 주행 시 냉방 기능을 작동했을 때 주행거리가 17% 정도 감소할 수 있습니다. 더운 날씨에서도 추위 대처법과 마찬가지로 주행 전에 충전기를 연결한 상태에서 미리 실내 온도를 맞추는 방식이 효율적입니다.

좀 더 먼 거리를 이동할 때 기온의 영향을 덜 받는 경로를 선택하면 주행거리를 좀 더 확보할 수 있습니다. 그 외에도 적재 중량을 제한하고 불필요한 가속이나 제동을 최소화하는 방식으로도 주행거리를 연장할 수 있습니다.

극한 온도에서 전기차 배터리 작동과 주행거리에 관련된 영향이 있는 건 사실이지만, 이를 방지하거나 최소화하는 방법도 다양합니다. 전기차뿐만 아니라 모든 자동차는 날씨의 영향을 받을 수밖에 없습니다. 적절한 대비와 팁만 있으면 전기차 운전자도 날씨에 상관없이 차량의 제 성능을 누릴 수 있죠.

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