전기차를 구매하면 가장 크게 걱정되는게 배터리일 것이다. 직접적으로 다가오는 문제는 충전과 안전이고, 시간이 지날수록 중고가 때문에 수명도 신경쓰게된다. 먼저 알아봐야될 것은 전기차 배터리 100프로 충전하면 안되는 이유.
현실
대부분 제조사들은 일주일에 한번 100프로 완충을 권장한다. 평소에는 80-90%만.
대부분 전기차 차주들은 2시간 이상 장거리 뛸 때마나 100% 충전하고, 도심 주행에서는 90% 내외로 충전한다.
그럼 우리가 전기차를 타려면 배터리 내부 기술까지 속속들이 알아야되냐?
배터리라는게 모 아니면 도 이런식으로 정답이 있는 완벽한 기술이 아니기도 하고, 이걸 개발한 기술자들도 100% 완벽하게 다 아는게 아니다보니, 알고 탔을 때 상대적으로 이득이 생기는 부분이 있다.
인간이 전기를 이해하는 수준은 10%에 불과하고, 이해해서 사용하는게 아니다.
잘 모르고 함부로 사용하다가 혹시나 배터리가 터져서 사망할지도 모른다는 위기감도 한몫하고.
현기차 주장에 대한 반박
현대차·기아 등은 계기판에 100%가 떠도 실제로는 여유 마진이 있어서 ‘진짜 100%’가 아니라고 설명한다. 또 배터리 관리 시스템(BMS)이 알아서 리스크를 줄여준다고도 한다. 실제로 이 말도 어느 정도는 맞다.
하지만 자동차는 매일 타는 기계고, 충전은 반복되는 행위다. 특히 집밥(가정용 충전기)으로 매일 퇴근 후 완충하는 습관이 생기면 누적된 열화가 생각보다 빠를 수 있다.
실제로 BMS도 모든 걸 다 막아주진 못하고, ‘오래 쓰면 무조건 쌓이는 피로도’ 같은 게 존재한다. 나는 그래서 가급적이면 80~90%로만 충전하고, 정말 필요할 때만 100% 충전한다. 체감상 이렇게 써도 전혀 불편함 없고, 마음도 편하다.
기술적인 해석
배터리 100% 충전시 기술적 한계
이놈의 스트레스가 문제이다. 쉽게 얘기해서, 스마트폰이나 노트북을 예로 들면 고사양 프로그램 돌릴때 발열이 생기지 않나? 이거랑 같은 개념이다.
전기차 배터리는 전기를 머금을수록 내부에서 다양한 화학반응이 일어나는데, 이거 때문에 발열이 막 생긴다. 발열이 안생기도록 기술을 개발하면 좋겠다만, 현실적으로 이걸 컨트롤할 수 있는것을 인류가 발견하질 못했다. 여름에 더우면 에어컨을 틀면되지만, 아직도 원리가 무엇인지 깨닫지 못한 분야에서 열을 잡는다는건 거의 불가능에 가깝다.
그럼 왜 80-90% 충전은 괜찮타고 하느냐? 개발단계에서 우연히 발견한 사실에 불과하다. 여기에 추가적인 변수가 들어가서 문제가 생기면 왜 그런 문제가 생겼는지 그리고 어떻게 해결해야되는지 알지 못한다. 그냥 변수를 없애는 것 밖에는 방법이 없는 상태.
완충하면 왜 배터리가 스트레스를 받을까?
전기차 배터리는 전기를 머금을수록 내부에서 복잡한 화학 반응이 일어나고, 그 과정에서 발열이 발생한다.
이걸로 인해 배터리 내부 소재가 열화되고 수명이 단축되기도 한다. 특히 리튬이온 배터리는 100%에 가까워질수록 내부에서 전기화학적 스트레스가 증가한다.
양극재의 구조가 불안정해지면서 전해질 분해가 촉진되고, 결국 회복 불가능한 손상이 누적된다.
쉽게 말하면, 배터리를 과로시키는 셈이다. 스마트폰 밤새 충전하면서 뜨거워지는 경험 다들 있지 않나? 그거랑 비슷한 원리라고 보면 된다.
배터리를 100% 충전한 채 오래 놔두면 어떻게 될까?
이게 진짜 무서운 부분인데, 충방전을 하지 않아도 그냥 100% 상태로 오래 놔두면 내부에서 ‘저장 퇴화’라는 현상이 생긴다.
충전 상태가 낮을 땐 문제가 되지 않던 반응들이, 완충 상태에서는 양극재가 스스로 열화되면서 수명이 줄어든다.
특히 여름철 고온에서 주차하면서 배터리가 완충된 상태로 방치되면, 열화 속도가 가속된다. 눈에 띄게 줄어드는 건 아니지만, 몇 년 단위로 보면 분명히 차이가 나는 부분이다.
나도 한여름에 주행 후 충전 100%로 놔뒀다가 배터리 게이지 조금 빨리 떨어지는 걸 느낀 적 있다.
100% 충전시 얻을 수 있는 이득
대표적으로 주행거리 확보, SOH 보정, 셀 밸런싱 등이 있다. 하지만 SOH 보정이나 셀 밸런싱은 완충이 아니어도 알아서 돌아가는 기능이고, 차주가 직접 신경 쓸 건 아니다.
결국 남는 건 ‘주행거리’인데, 이것도 장거리 뛰는 날만 잠깐 충전해도 충분하다. 나도 고속도로 달릴 때만 100% 채우고, 평소엔 90%로 제한 걸고 쓴다. 체감상 10% 줄인다고 해서 운전이 불편해지진 않는다.