내연기관에서 전기차로 패러다임이 전환되는 지금, 자동차 관리에 대한 관점에도 큰 변화가 생기고 있어요. 내연기관 자동차 관리와 전기차 관리는 많은 부분에서 다르기 때문인데요.
내연기관에서는 ‘엔진’이 주요 관리 대상이라면, 전기차는 ‘배터리’를 다뤄요. 전기차의 핵심은 엔진에 해당하는 전기 모터가 아니라 배터리인 것이 큰 차이점이죠. 아직까지 순수 전기차를 10년 이상 장기적으로 운용해 본 예시가 없는 이 시점에서, 전기차를 건강하게 타는 방식이 완벽히 정리되진 않았어요.
하지만 전기차도 결국 배터리를 이용한 기계라는 관점에서 본다면 정답이 전혀 없는 것은 아니에요. 오늘은 전기차의 핵심 요소, 배터리 이야기를 한번 해 볼게요.
좋은 전기차의 핵심
오~래가는 배터리🔋
전기차 제조사 부문에서 부동의 1위를 달리는 기업이 있죠. 바로 테슬라예요. 테슬라는 뛰어난 자율주행 소프트웨어 ‘오토파일럿’ 시스템을 보유했어요.
소프트웨어를 정교하게 발전시켜서 자율주행 시대를 대비하는 것이 전기차 시장의 화두예요. 하지만 자율주행보다 훨씬 더 중요한 것이 먼저 전제가 되어야 합니다. 사실, 아직까지 일반 소비자들이 전기차 구매를 망설이는 이유는 기본적인 ‘충전’에 있거든요.
내연기관 자동차는 5~10분 사이에 충분히 주유를 완료할 수 있어요. 따라서 주행거리에 대한 걱정이 없죠. 전기차의 경우, 현재 시중에 출시한 차량들은 30분 만에 최대 80%까지 충전이 가능하고 2-300km를 주행할 수 있다고 주장해요. 결국 최소한 30분 이상을 충전해야 의미 있는 주행거리를 확보할 수 있다는 점이 전기차가 가진 큰 장벽이죠.
초창기 테슬라가 처음 세상에 선보인 ‘테슬라 로드스터’에 전기차 인기 비결이 숨어 있어요. 해당 모델은 로터스를 베이스로 한 차량에 배터리를 차량 하부에 깔아서 고성능을 발휘하는 전기차였는데요. 부르는 대로 줄 테니 차량을 팔아 달라고 부탁받을 만큼 무척 놀라웠어요.
그때, 로드스터가 받은 스포트라이트는 그 우수한 오토파일럿 시스템이 아니라 엄청난 배터리와 전기모터 성능에게 돌아갔어요. 기존 슈퍼카보다 훨씬 저렴하지만, 속도만 놓고 보면 슈퍼카들이 머쓱해질 만큼 놀라운 퍼포먼스를 보여 줬으니까요.
전기차를 본격적으로 생산할 수 있는 동력을 갖추면서 모델 S가 나타납니다. 모델S는 500km를 훌쩍 넘는 주행거리로 큰 문제는 없어 보였어요. 일반적인 연비를 가진 내연기관 차량이 가득 주유하면 5-600km를 주행할 수 있으니까요,
미국처럼 거대한 면적을 차량으로 이동하는 것이 당연한 지역에서, 당시 모델S는 비교되지 않을 만큼 저렴한 유류비의 메리트가 있었죠. 그때부터 일반 대중들에게도 인기가 치솟기 시작했어요.
독보적인 주행거리에서 대단한 전기모터의 성능을 탄생시킨 테슬라의 인기에 불을 지핀 것이 하나 더 있었어요. 바로 슈퍼차저인데요. 슈퍼차저는 이름에서 유추할 수 있듯 고속 충전을 의미하는 시스템이에요. 반나절 동안 충전해야 하는 시간을 슈퍼차저를 이용해 1-2시간 내로 확실하게 줄일 수 있었어요.
테슬라의 초기 운영 전략으로, ‘테슬라를 구매한 모든 유저들에게 무료로’ 슈퍼 차징을 할 수 있도록 만들어서 슈퍼차저의 보급을 견인했습니다. 긴 주행거리와 슈퍼차저를 통해 테슬라 전기차 오너들은 편안하게 차량을 운용할 수 있었어요.
용량이 다섯 배! ️
게임 체인저, 4680 배터리
전기차의 주행거리 성능을 책임지는 건 바로 배터리죠. 웬만한 가정집에서 한 달간 사용하는 전기량 수준이 배터리 팩에 저장될 정도로 전기차에는 아주 큰 배터리가 필요한데요. 이 배터리는 스마트폰에 들어가는 배터리와 약간의 차이가 있어요. 스마트폰은 사이즈가 작기 때문에 탑재되는 배터리 역시 하나의 완벽한 형태를 이루고 있죠.
하지만 전기차 배터리는 ‘배터리팩’ 형태로 탑재돼요. 전기차 크기만큼 커다란 하나의 통 배터리를 만들 수 없기 때문에 작은 배터리들을 엮어 ‘팩’으로 탄생시키고, 또 그 배터리 팩들을 차량 하부에 장착시켰어요.
아주 쉽게 말하면 작은 AA 건전지 같은 것들을 수백수천 개를 엮어서 차량 밑에 위치시키는 거예요.
그렇다면 테슬라를 비롯한 모든 전기차들이 모두 원통형 배터리를 만들까요? 그건 아니에요. 원통형 배터리는 사실 업계에서는 오래된 기술로, 차세대 배터리로 나아가는 중에 테슬라가 이 원통형 배터리를 보다 더 발전시켜 차량에 접목시키고 있는 거예요. 원통형 배터리의 장점은 쉽게 생산하고 수율이 높다는 것이지만, 단점은 배터리 밀도를 향상시키기 쉽지 않다는 거예요.
이 원통형 배터리의 한계를 극복하고자 파우치형 배터리와 각형 배터리가 개발되기도 했어요. 파우치형 배터리와 각형 배터리의 장점은, 아주 쉽게 말해 ‘원통형 배터리에 비해서 배터리 밀도가 높고 배터리를 보다 더 고효율로 사용할 수 있다’예요. 하지만 원통형에 비해 가장 큰 단점이 있었으니, 바로 수율이 높지 못하다는 점이었어요.
수율이 높지 못하다는 말은, 언젠가 닥칠지 모르는 생산 절벽 상황에서 위기를 넘지 못할 수도 있단 뜻이에요. 지금과 같은 소비 전환 속도가 유지된다면 테슬라만 열심히 전기차를 생산해 봤자 턱없이 부족할 거예요. 여타 자동차 제조사에서도 테슬라 이상의 전기차 생산량을 유지해야 하는데요. 파우치형 배터리나 각형 배터리 기술로는 충분히 수율을 맞출 수 없어요.
그래서 테슬라는 수율이 좋은 원통형 배터리의 용량을 대폭 늘리기로 했고, 그 결과 탄생한 배터리가 바로 4680배터리예요.
4680이란 원통 지름이 46mm이고 높이가 80mm라는 뜻이에요. 기존 배터리에 비해 용량을 무려 5배 늘렸죠. 보다 더 작은 양으로 많은 용량의 배터리를 생산할 수 있게 됐으니 무엇보다 효율적으로 생산할 수 있다는 점이 매력적이에요. 현재 ‘게임 체인저’로 불릴 만큼 대외적으로 기대치가 아주 높은 상태라고 해요.
갈수록 좋아지는 배터리
🔧 관리는 어떻게 하지?
배터리를 만드는 원리가 바뀐 것은 아니기 때문에, 결국 배터리를 관리하는 방식 역시 전혀 달라지지 않아요. 새로운 배터리로 모델 3, 모델 Y를 생산했다고 하더라도 이전과와 마찬가지로 관리에 힘을 쏟아야 건강한 컨디션으로 전기차를 운행할 수 있어요.
하지만 올바른 배터리 관리 방법을 습득하거나, 내가 제대로 관리하고 있는 건지 확인받기는 여전히 어려워요. 제조사가 기본적인 안내사항을 차량 내에 탑재해 놓긴 했지만 조금씩 아쉬운 부분이 종종 있죠. 개인적으로 정보를 찾아보자니, 어려운 전문 단어들과 모호한 설명이 배터리에 대한 걱정만 키우는 현실이에요.
그럴 때 배터리 상시 관리 및 평가 인증 시스템을 이용한다면 전기차 배터리를 제대로 관리하고 있는지에 대한 정보를 쉽게 받아볼 수 있겠죠. ‘B-Lifecare’는 OBD를 이용해 배터리 상태를 측정하고, 관리에 용이하도록 그 방식까지 안내하는데요.
우선 내 전기차의 주행거리, 주행시간, 전비 등을 상시로 진단해 줘요. 또한 지금 나의 주행 스타일을 통해 전력을 얼마나 아꼈는지, 내연기관 차량 대비 탄소 배출을 얼마나 줄였는지 등 이해하기 쉬운 데이터로 배터리를 파악할 수 있어요. 무엇보다 배터리와 관련한 케어 점수를 매기는데, 이를 통해서 내 차량의 배터리 상태가 어떠한지를 직관적으로 감지할 수 있어요. 내 배터리 관리 습관이 얼마나 잘되고 있는지 자체 검진도 가능해요.
특히 B-Lifecare가 제공하는 ‘배터리 인증서’는 아직 전기차 가치를 판단하는 기준이 모호한 상황에서, 전기차 가격의 약 40% 가까이 차지하는 배터리 상태를 일목요연하게 보여 줘요. 특히 전기차 커뮤니티의 ‘전잘알’들은 항상 SoH를 눈여겨보라고 조언하는데요. SoH가 대체 뭘까요?
스마트폰 유저라면 배터리 용량에 대해 한 번쯤 들어본 적 있을 거예요. 특히 배터리 충전 시 기기가 아주 뜨거워지는 경험도 종종 해보셨을 텐데요. 배터리를 충전하고, 다시 방전되는 과정에서 열이 발생하면 배터리 성능과 수명을 저하시키는 화학적 변화가 일어난다고 해요. 이는 아주 큰 배터리를 사용하는 전기차도 마찬가지로, 충전과 방전이 반복되면서 차량을 처음 출고했을 때보다 성능이 저하되기 마련이에요.
배터리 인증서에는 현재 성능과 출고 시 성능을 비교한 데이터, 주행한 거리에 비해 SoH가 어느 정도 수준인지 도식화되어 있어요. 동일 차종에 대비한 데이터도 안내되고 있고요. 완충 시 최대 주행 가능 거리도 표시되어 있어, 만약 중고 전기차 구매 시 이 인증서가 있으면, 상황과 용도에 따라 차량을 구입하기에 유용할 거예요.
휴대폰 배터리와 마찬가지로, 배터리는 소모품의 성격을 지닌 물건이에요. 그러다 보니 자동차 10년 타기 운동처럼 전기차를 오래 타는 데에는 결국 생활 속에서 실천하는 관리가 필수예요. 예컨대 매번 바쁜 일상으로 슈퍼차저같이 급속 충전들을 자주 사용하면 배터리를 빨리 충전할 수 있다는 장점이 있지만, 배터리 건강의 측면에서 바라보자면 사실은 굉장히 좋지 않은 것처럼요.
전기차를 타기 위해서는 배터리의 성격에 대한 이해가 필요하고, 바른 습관을 들이는 것이 중요해요. 그리고 이 방법이 어렵다면 전문 서비스의 도움을 얻는 것도 현명한 방법이겠죠.
📌 오늘의 세 줄 요약!
☝ 테슬라는 보다 긴 주행거리와 슈퍼차저로 전기차 충전의 한계를 점차 극복해 왔어요.
✌️ 최근에는 새로운 배터리를 탑재하면서 대폭 증가한 용량, 그리고 힘을 과시했는데요.
👌 이렇게 좋아진 배터리 성능을 유지하고 오래 달리기 위해서는 B-Lifecare와 같이 배터리 관리 프로그램이 필요할 거예요.
테슬라의 놀라운 첫 등장처럼, 전기차의 핵심 부품은 결국 배터리예요. 4680배터리와 같이 개선된 제품의 등장은 이전보다 우수한 주행거리, 합리적인 가격을 지닌 전기차를 탄생시키겠지만 결국 배터리 자체 혹은 관리 기술에 혁명을 가져온 건 아니죠.
배터리의 가격이 워낙 비싸다 보니, 최근에는 구독 서비스가 도입될 전망이라고 해요. 현재 상태를 진단할 수 있는 간편한 방법이 더욱 필요한 시점으로 보입니다.
이미지 출처 - Motor1, Google
출처 첫차연구소