한반도를 덮친 최강 한파로 전기차 관리에도 비상이 걸렸다. 충전소가 부족한데다 주행가능 거리까지 짧아져 전기차 차주들의 불만은 날이 갈수록 높아지고 있다.
이에 현대차그룹 등 자동차 제조사와 환경부 자료를 토대로 겨울철 전기차 성능 저하 요인과 관리 방법을 알아봤다.
전기차는 일반적으로 저온(영하 6.7도)에서 전비가 상온(23~25도) 대비 20%가량 낮다. 환경부 인증 기준 현대차 아이오닉5 2WD 롱레인지 20인치는 주행거리가 상온에서 405㎞, 저온에서 354㎞다. 기아 EV6와 테슬라 모델Y는 상온과 저온의 주행거리 차이가 각각 44㎞, 69.3㎞다.
전기차가 낮은 기온에서 성능이 떨어지는 것은 리튬이온 배터리의 특성 때문이다. 전기차의 배터리 내부는 액체 전해질로 구성돼 있는데, 전해질은 리튬이온이 양극을 오갈 수 있는 통로와 같은 역할을 한다. 기온이 떨어지면 전해질이 굳으면서 내부 저항이 커지게 돼 그만큼 효율이 낮아지게 된다.
겨울철 전비 저하의 또 다른 요인으로는 난방기 가동도 있다.
내연기관차의 경우 엔진의 폐열을 이용해 따뜻한 바람을 만든다. 히터를 켜도 연비에 미치는 영향이 적고, 외기 모드로 해놓으면 주행 중에 히터를 작동하지 않아도 따뜻한 바람이 나오는 것을 느낄 수 있다.
반면 전기차는 엔진열 난방이 되지 않아 히터를 켜면 추가로 에너지를 소모해야 한다. 이 때문에 겨울철 차에 난방기를 가동할 경우 배터리 효율이 떨어지는 것이다.
전기차의 히터를 효율적으로 가동하기 위해서는 충전 시간을 이용하면 된다. 전기차는 충전 중 차량 배터리 소모 없이 히터를 작동할 수 있다. 원격 예약 공조시스템을 이용해 출발시간에 맞춰 충전 중인 전기차의 히터와 시트 열선을 켜 놓는 것이 좋다. 이를 통해 주행 초기에는 히터를 작동하지 않고도 따뜻함을 느낄 수 있다.
겨울철 전기차의 짧아진 주행거리로 인해 생기는 문제는 충전을 자주 해야하는 불편함과 주행 중 방전될 가능성이 있다는 것이다. 차량 시스템 예측치보다 훨씬 빠르게 주행가능거리가 줄어들 수 있기 때문에 겨울철에는 배터리 잔량을 더 꼼꼼히 확인해야 한다. 잔량이 부족하면 배터리 방전으로 주행 중 시동이 꺼질 수 있다.
이렇다보니 당연히 전기차 고장도 여름보단 겨울이 많다. 한 대형 보험사의 작년 전기차 긴급출동 건수는 7월과 8월 각각 2317건, 2757건에서 11월과 12월 3003건, 3662건으로 증가했다.
겨울철 전기차는 실내주차 하는 것을 추천한다. 전기차는 내연기관차와 달리 시동 시 예열이 필요 없지만, 실내 주차장은 배터리 온도를 유지하는 데 도움을 주기 때문이다.
전기차의 배터리를 효율적으로 관리하기 위해서는 한 달에 한 번가량은 완충하는 것이 성능을 유지하는 데 도움을 준다. 배터리 충전량이 20% 이하일 때 완속으로 100%까지 충전하면 좋다. 계기판이나 인포테인먼트 시스템을 작동하는 보조배터리인 12V 배터리도 방전에 주의해야 한다. 12V 배터리는 전력이 떨어지면 주행용 배터리 또는 회생 제동 에너지를 활용해 충전하지만, 수명이 다하면 교체해야 한다.
전기차의 저온 성능 한계를 보완하는 방법으로는 히트펌프 기술을 적용하는 것이 있다. 히트펌프는 전기모터의 폐열과 공기 열원을 활용하는 장치다. 2012년 닛산 리프에 최초 적용된 히트펌프는 현재 대부분의 전기차에 적용되지만, 일부 수입차는 옵션으로 기능을 제공한다.
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