2024-06-27
전기 자동차의 빈번한 고속 충전은 배터리 노화로 이어질 수 있습니다. 과학자들은 실험실 실험과 리튬 이온 배터리 노화에 대한 심층적인 이해를 바탕으로 잦은 고전압 충전으로 인해 배터리 성능 저하와 주행 거리 손실이 가속화된다는 사실을 오랫동안 알고 있었습니다. 하지만 실험실 과학을 어떻게 전기 자동차용 리튬 이온 배터리 팩으로 변환할 수 있을까요?
Recurrent는 미국 도로에서 13,000 Tesla의 고속 충전을 연구했으며 통계적으로 대부분의 고속 충전 자동차는 자주 고속 충전을 하지 않는 자동차보다 주행 거리가 짧고 성능 저하가 더 심할 것으로 예상했습니다.
우리는 이와 같은 것을 보게 될 것이라고 믿습니다.
대신 놀랍게도 160,000개가 넘는 데이터 포인트를 분석한 결과 70% 이상의 고속 충전과 30% 미만의 고속 충전 사이에서 주행 거리 감소에 통계적으로 유의미한 차이가 발견되지 않았습니다. 적어도 아직은 아닙니다.
아래 차트에서 파란색 곡선은 고속 충전 시간이 30% 미만이고 평균보다 1 표준편차가 크고 평균보다 1 표준편차가 낮은 자동차의 관찰 범위를 나타냅니다. 주황색 곡선은 동일하지만 고속 충전이 70% 이상인 자동차의 경우입니다. 고속 충전은 우리가 예상했던 부정적인 영향을 미치지 않았습니다.
전기차 배터리 노후화도 요인인가?
우리의 데이터는 2012년부터 2023년까지의 모델 연도를 살펴보지만, 차량의 90%는 2018년 이후 제품이고 57%는 2021년 이후 제품입니다. 데이터는 신차 쪽으로 크게 편향되어 있습니다. 5~6년에 걸쳐 급속충전 효과를 살펴보고 있다. 이러한 배터리의 미래에 누적 효과가 있을지는 알 수 없습니다.
또한, 구형 자동차에 대한 과거 충전 데이터가 없기 때문에 주행 거리가 영향을 받았는지 알 수 없습니다.
우리가 볼 수 있는 한 가지는 시간이 지남에 따라 모든 Tesla 배터리의 작동 범위(빠른 배터리와 그렇지 않은 배터리 모두)가 감소한다는 것입니다. 그리고 괜찮아요! 리튬 이온 배터리는 사용하면서 시간이 지남에 따라 성능이 저하됩니다. 아래 차트에서는 서로 다른 두 값에 대해 비슷한 정도의 범위 손실을 볼 수 있습니다.
1. 대시보드의 범위 또는 운전자가 차에서 보는 것
2. 실제 범위는 지형 및 날씨와 같은 요소를 고려하여 관측을 기반으로 하는 주기적 값입니다.
위의 그래프와 마찬가지로 실제 범위의 표준편차 대역이 클수록 숫자의 변동성이 더 크다는 것을 나타냅니다. Tesla는 일반적으로 운전자에게 일관된 경험을 제공하기 위해 대시보드 범위를 엄격하게 제어하기 때문에 이를 예상했습니다.
그렇다면 걱정 없이 빠르게 충전해야겠죠?
우리가 관찰하고 있는 차량은 상대적으로 젊고, 이러한 급속 충전 배터리가 어떻게 계속해서 노후화될지 알 수 없다는 점을 명심하세요. 장기간 전기 자동차를 사용할 계획이라면 도로 여행을 위해 고전압 충전을 절약하고 싶을 수도 있습니다. 다른 좋은 아이디어 없나요? 자동차 배터리가 매우 뜨겁거나, 매우 차거나, 충전 상태가 너무 높을 때(예: 5% 또는 90%) 급속 충전을 피하십시오. 이러한 모든 상황은 배터리와 BMS에 추가적인 스트레스를 가할 수 있습니다.
오해 |
사실 |
일반적으로 0%에서 100%까지 고속 충전이 가능합니다. |
거의 모든 전기 자동차에는 충전량의 80% 이상에 대해 급속 충전 속도를 제한할 수 있는 소프트웨어가 있습니다. 일반적으로 마지막 20% 충전에는 레벨 2 충전기를 사용하는 것이 좋습니다. 속도가 비슷하거나 더 빠를 수 있기 때문입니다. 레벨 2 충전기는 공용 충전기라도 일반적으로 가격이 더 저렴합니다. |
급속 충전기의 킬로와트(kW) 정격은 전기 자동차의 충전 속도를 제어합니다. |
다양한 EV 모델마다 소프트웨어 및 배터리 제한으로 인해 온도, 충전 상태, 배터리 수명에 따라 자동차 충전 속도가 결정됩니다. |
급속 충전을 하면 배터리가 영구적으로 손상될 수 있습니다. |
정기적인 고속 충전이 배터리 수명에 미치는 장기적인 영향(5년, 10년, 20년)을 정확하게 정량화하는 것은 여전히 어렵지만, 소량 충전은 괜찮습니다. |
저온에서 급속 충전하면 리튬이 진화할 수 있습니다. |
전기 자동차 배터리에는 이를 보호하고 리튬 침전을 방지하기 위해 고전압을 받기 전에 적절한 온도를 유지하도록 보장하는 많은 소프트웨어와 하드웨어가 있습니다. |
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