전기차 배터리, 수명과 보증 기간, 수리 방법은?

내연기관 자동차에서 가장 중요한 것이 엔진이라면 전기차에서 가장 핵심 부품은 배터리입니다. 배터리의 발전이 곧 전기차의 발전이라는 말이 있을 정도입니다. 그렇다면 현재 전기차 배터리는 어느 수준까지 도달했을까요? 또한, 제조업체는 보통 몇 년까지 수명을 보증하고 있을까요? 전기차 배터리에 관한 궁금증을 해소할 수 있도록 알아보았습니다.

전기차 배터리는 생각보다 똑똑

흔히 사용하는 스마트폰, 노트북의 배터리가 전기차의 배터리가 같은 원리로 움직이는 것일까요? 만약 같은 원리라면 전기차 배터리는 1년도 되지 않아 제 기능을 하지 못할 것입니다. 일반 전자 기기의 배터리와 가장 크게 다른 점은 지능형 배터리 관리 기능(BMS)이 탑재된 것입니다. 전기차 배터리 셀은 여러 개로 이뤄져 있는데, 관리 시스템이 각 셀의 온도와 전압을 자동으로 측정해 조정하는 것입니다. 이를 통해 과열을 방지하고, 성능을 일정하게 유지해줍니다.

함께 읽으면 좋은 뉴스: 어떤 전기차를 선택해야 할까? – 각종 지표로 보는 전기차 순위

함께 읽으면 좋은 뉴스: 폴크스바겐, 전기차 배터리 자체 생산 추진

함께 읽으면 좋은 뉴스: 독일, 전기차시대 배터리 패권 경쟁

배터리 보증은 8년, 16만km까지

닛산과 르노 일부 차량이 5년 보증인 것을 제외하면 대부분의 차량이 배터리 성능 보증 기간을 8년으로 잡았습니다. 메르세데스 벤츠의 EQS 모델은 10년까지 제공합니다. 주행 거리 보증은 차종마다 제조사마다 다르지만 보통 적게는 10만km에서 많게는 24만 km까지 가능합니다. ADAC의 전문가에 견해에 따르면 해당 보증기간 혹은 보증 운행 기간을 채울 시 70%의 용량 감소가 이뤄질 것으로 봤습니다. 실제 테스트에서 BMW의 2014년형 i3 모델은 5년간 10만km를 운행했지만, 배터리 성능은 여전히 86%였습니다.

사용 방식이 배터리 성능을 좌우

전기차를 구매했다면 배터리 관리 방식에 유의해야 합니다. 높은 전력으로 자주 충전하지 말고, 완전히 충전하는 횟수를 줄여야 합니다. 가장 추천하는 비율은 80 ~ 90% 사이로 충전하는 것입니다. 가속 시간을 오래 두고, 급격한 속도 변화를 줄여야 합니다. 배터리는 온도 변화에도 민감하기 때문에 고온과 저온에 주의해야 합니다. 또한, 오랫동안 방전 상태로 두면 배터리 성능이 급격히 저하될 수 있습니다. 특히 방전 문제는 중고로 전기차 구매 시 꼭 살펴야 하는 부분입니다. 딜러의 공백으로 인해 방치되면 배터리 성능 저하는 물론 배터리 보증에 제외될 수 있기 때문입니다. 따라서 보관 기간에 과충전 및 과방전이 이뤄지지 않았다는 보증을 계약할 시 확인해야 합니다.

전기차 배터리 보증, 자칫하면 해지될 수 있어

전기차 성능 보증기간이 일반 차량보다 긴 만큼 사용 규칙과 정비도 까다롭습니다. 앞서 말한 배터리 관리가 보증의 핵심입니다. 과방전이 이뤄지면 높은 확률로 보증이 해지됩니다. 과충전은 비교적 그 확률이 낮습니다. 또한 전기차를 개조하거나 트레일러 히치, 부적절한 수리도 보증이 해제될 수 있는 주요 요건입니다.

마지막으로 중요한 부분은 소프트웨어 업데이트입니다. 일부 차량에서는 자동으로 업데이트가 이뤄지지만 대체로 사용자가 직접 해야 합니다. 이때 소프트웨어 업데이트를 누락할 경우 리콜 및 대부분의 서비스가 해지됩니다. 모든 것이 프로그램화되어있는 만큼 배터리 충전 관리 목록과 소프트웨어 업데이트 현황은 제조사가 쉽게 확인할 수 있습니다. 따라서 배터리는 물론 운영에 전반적인 관리가 필요합니다.

배터리 모듈별 교체로 부담 줄이기

전기차의 폭발적인 보급이 시작된 지 얼마 되지 않았기 때문에, 배터리 교체에 관한 비용 데이터는 적은 편입니다. 특히 제조사 보증이 아닌 자가 비용 교체는 그 사례가 더욱 적습니다. 미국에서 알려진 견적을 살펴보면 테슬라 모델 3가 7.000달러부터 시작하고, 모델 Y는 1만3.000달러부터 시작하는 것으로 알려졌습니다. 다만 이는 배터리 가격일 뿐이고, 교체하는 인건비는 시간당 100달러 이상을 지불할 수도 있습니다.

다행인 것은 여러 실수로 배터리 보증을 잃더라도 배터리 전체를 갈아야 하는 경우는 드뭅니다. 여러 모듈로 구성되어 있기 때문에, 효율이 너무 낮거나 혹은 문제가 발생한 셀과 모듈만 일부 교체할 수 있기 때문입니다. 이는 가격 측면에서도 효율적이지만 시간 측면에서도 유리합니다. 또한, 전체 교체가 아닐 경우 하루면 수리가 완료됩니다.

앞으로의 배터리는 어떤 모습일까

전 세계적으로 배터리 개발에 대한 움직임이 활발합니다. 이 중에서도 큰 관심을 끌고 있는 사례를 몇 가지 소개합니다.

스마트폰 역시 과열이 되면 고속 충전기를 사용해도 충전이 매우 느려집니다. 이처럼 배터리는 온도에 민감합니다. 그래서 급속 충전 시 과열을 방지하기 위해 침수 냉각 시스템이 활발하게 연구되고 있습니다. 공급업체인 Mahle는 열 전도성은 있지만 전기 전도성은 없는 액체로 테스트 중이라고 합니다. 한편 중국의 셀 제조업체 CATL(Contemporary Amperex Technology)에서는 나트륨 이온 배터리를 개발 중인 것으로 밝혔습니다. 이는 기존의 리튬 이온 배터리와 비슷하지만, 저온에서도 빠른 충전이 가능하고, 발열 관리가 안정적인 것으로 알려졌습니다. 독일의 보쉬(Bosch)는 배터리 셀 연구 대신 더 작고 가벼운 충전 케이블을 개발 하고 있습니다. 이를 통해 기존 충전 케이블보다 40%까지 가벼운 케이블이 보급될 것으로 기대하고 있습니다.

작성: 알덴테 도마도

ⓒ 구텐탁코리아(http://www.gutentagkorea.com), 무단전재 및 재배포 금지