EV 배터리의 예상 수명(및 수명 연장 방법)

EV 배터리는 2000년대 초반부터 먼 길을 왔습니다. 값비싼 배터리 교체에 대한 두려움 때문에 EV 구매를 망설였다면 그냥 놔두세요. 요즘에는 새 모델로 교체할 준비가 되기 전에 EV 배터리를 교체할 필요가 없을 가능성이 높습니다.

EV 배터리는 얼마나 오래 지속되어야 합니까?

모든 충전식 스마트워치, 스마트폰, 태블릿 및 노트북에는 배터리 수명이라는 공통점이 있습니다. 제조사에서 최신 필수 기기가 출시되는 시기에 맞춰 약 3년 정도만 사용할 수 있도록 만든 것 같은 느낌이 듭니다. 많은 사람들이 전기 자동차 배터리를 동일한 관점에서 생각하고 동일한 유형의 짧은 수명이 있다고 가정합니다. 이는 현실에서 더 이상 벗어날 수 없습니다.

다행히 자동차 제조사들은 스마트폰과 같은 전기차를 만들고 있지 않다. 현대식 EV 배터리는 요즘 장거리용으로 사용되며 일부 전기 자동차 배터리는 약속된 최대 10년 또는 150,000마일의 주행 거리를 보장합니다. 최신 배터리 기술은 실험실 테스트에서 300,000마일을 밀고 있습니다. 20년이 넘는 (일반적으로) 배기가스 배출이 없는 운전입니다.

현대 EV 배터리가 오래 지속되는 데에는 몇 가지 이유가 있습니다.

• 배터리 기술은 항상 개선되고 있으며 리튬 이온(Li-ion) 및 리튬-철-인산염(LiFePO4) EV 배터리는 이전 유형보다 훨씬 오래 지속됩니다.
• 제조업체는 사이클링이라고도 하는 배터리 충전 및 방전을 더 잘 관리하는 방법을 배웠습니다.
• 오늘날의 배터리 관리 시스템(BMS)은 이전 NiCad 및 NiMH(니켈-카드뮴 및 니켈-금속 수소화물) 배터리보다 훨씬 더 오랫동안 EV 배터리를 최상의 상태(SoH)로 유지합니다.

현재 EV 배터리 및 전기 자동차 기술의 선두 주자인 Tesla는 50,000마일에서 일반적인 SoH 손실이 5%에 불과하다고 보고합니다. EV 배터리 수명과 관련하여 최대화할 수 있는 몇 가지 사항이 있지만 걱정할 필요가 없습니다.

EV 배터리 수명을 늘리는 방법

충전식 배터리의 수명을 결정하는 몇 가지 요소가 있습니다. 물리적 수명, 총 주기, 충전 속도, 부하 속도 및 온도가 모두 중요한 역할을 합니다. 오늘날의 BMS 엔지니어는 지난 10년 동안 배운 모든 것을 사용하여 EV 배터리의 수명을 최대화하며 대부분의 EV 보증은 EV 소유자에게 거의 또는 무료로 불량 배터리를 교체합니다. 물론 이 중 어느 것도 거의 제어할 수 없지만, 말하자면 EV 후드 아래에서 무슨 일이 일어나고 있는지 아는 것이 좋습니다.

배터리 SoH와 온도는 충전율을 결정하는 가장 큰 요인입니다. 즉, 분당 몇 킬로와트시(kWh)를 투입할 수 있는지입니다. 충전기는 킬로와트(kW) 단위의 최대 전력 출력으로 평가됩니다. 가정용 충전소는 일반적으로 3.5kW~7kW를 제공하지만 일부는 22kW까지 올라가며 그리드 수준 L2 및 L3 배터리 충전기는 일반적으로 50kW ~ 150kW를 제공하지만 이러한 충전기 중 어느 것도 무차별적으로 EV에 최대 충전을 강요하지 않습니다. 배터리.

대신 충전기는 차량 BMS와 통신하여 충전 속도를 조절하여 배터리 수명을 최대화하고 폭발과 같은 바람직하지 않은 부작용을 방지합니다. 무더운 날에는 150kW L3 충전기가 90kW로 낮아지고, 추운 날에는 22kW 가정용 충전기가 18kW로 줄어들 수 있습니다. 충전 시간은 조금 더 걸리지만 배터리는 더 오래 지속됩니다.

EV 운전자가 배터리 수명을 최대화하기 위해 할 수 있는 일은 두 가지입니다.

첫째, 가능하면 가정용 충전과 L2 충전을 고수하십시오. 물론 슈퍼차저라고도 하는 L3 충전소를 항상 사용할 수 있지만 EV 배터리 수명을 최대화하려면 가끔만 사용하는 것이 가장 좋습니다.

둘째, 대부분의 SoH 손상이 32°F 미만 및 120°F 이상에서 발생한다는 사실을 알고 있으므로 EV 배터리의 온난화 또는 냉각 시스템이 제대로 작동하는지 확인하고 극한의 온도에서 충전을 제한하십시오.

전기차를 100% 충전할 수 있나요?

기술적인 대답은 "아니요, 절대로 EV 배터리를 100% 충전하면 안 됩니다."이지만 실제로는 배터리 수명에 영향을 미치지 않고 바로 진행할 수 있습니다. BMS는 상황을 통제하므로 이러한 종류의 질문에 대해 생각할 필요가 없습니다. 대신 BMS는 사용 가능한 충전 비율을 표시합니다.

광고된 100kWh 배터리 용량과 300마일 범위의 새 전기 자동차로 시작한다고 가정해 보겠습니다. 실제 물리적 배터리 용량은 300kWh 이상입니다. "워, 그게 내가 이 강아지로부터 900마일을 갈 수 있다는 것을 의미합니까?"

물론, 300kWh의 100%까지 충전하고 3주 동안 충전기를 무시할 수 있지만 배터리가 꺼지기 전에 너무 많이 할 수는 없습니다. 그렇기 때문에 일반적인 스마트폰의 수명은 불과 몇 년에 불과합니다. 전체 배터리 용량에 액세스할 수 있기 때문에 몇 백 배터리 사이클만 갈 수 있습니다.

그러나 전기 자동차용 배터리는 다르게 작동합니다. 새 BMS는 차량 배터리의 물리적 용량의 30~80%만 사용하도록 허용하여 약속된 300마일 범위를 제공합니다.

수백 번의 사이클을 거치면서 BMS는 계속해서 300마일을 전달하고 점차적으로 위쪽 및 아래쪽 버퍼를 소모합니다. 몇 백 사이클 후에 BMS를 사용하면 배터리 사용 가능한 용량의 10~90%(아마도 150kWh)를 사용할 수 있지만 운전할 때는 여전히 약 300마일을 주행할 수 있습니다. 배터리 수명이 다해갈수록 BMS에 더 이상 버퍼가 없을 때 범위가 감소하는 것을 볼 수 있습니다.

수명이 다한 EV 배터리는 어떻게 됩니까?

20년 300,000마일이 지난 후 300마일의 EV 배터리는 100마일만 주행할 수 있습니다. 전기 자동차를 버리거나 배터리를 교체하기 전에 실제로 필요한 주행 거리를 고려하십시오. 단거리 EV는 두 번째 차량으로 적합하거나 십대 자녀가 운전을 배울 때 트레이너로 적합할 수 있지만, 사용한 EV 배터리에 대한 유일한 옵션은 아닙니다.

오늘날 폐 EV 배터리는 재생 가능 에너지 생성을 위한 예비 전력 저장 장치로 이미 제2의 삶을 살고 있습니다. 가정에서, 또는 그리드 수준에서 사용된 EV 배터리는 날씨가 좋지 않을 때 발전 및 전력 공급을 원활하게 유지하여 화석 연료에 대한 의존도를 줄입니다. 윈윈입니다.

EV 배터리의 구성 요소가 제대로 작동하고 완전히 방전되면 두 번째 삶에서 사용한 후 10년이 더 지나면 재활용할 때입니다. 현재 일반 배터리의 약 50%가 재활용 가능합니다. 궁극적으로 EV 배터리 재활용률을 90% 이상 높여 가능한 한 많은 환경적 영향을 최소화할 수 있는 새로운 프로세스가 예상됩니다.