[전기차 전비 기술] 주행거리 늘리는 위한 전기차 배터리 신소재 개발 및 경량화소재.

전기차의 전비(전기소비효율)는 배터리의 충전량과 주행거리에 직접적인 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 따라서, 완성차 업체들은 차량의 전비를 높이기 위해 다양한 기술을 개발하고 있습니다.

 

 

전기차 전비를 위한 차량의 공기저항을 줄이는 기술.

예를 들어, 차량의 외관 디자인을 최적화하여 공기저항을 감소시킨다는 것은 고속 주행 시 공기저항을 감소시켜 전비를 향상시킬 수 있습니다.

 

리어 스포일러, 액티브 에어 플랩, 휠 에어커튼, 휠 갭 리듀서, 박리 트랩 등은 차량의 공기저항을 줄이기 위해 적용되는 첨단 기술들입니다. 이러한 기술들은 공기 저항을 최소화. 결국 전기차 전비 주행거리를 늘리는데 큰 역할을 합니다.

​공기저항계수를 0.01 낮추면 리튬이온 배터리 용량을 1.1kWh 증대하는 효과가 있다는 것은, 공기저항이 전기차의 주행 거리에 미치는 영향이 크다는 것을 증명하고 있습니다.

 

 

경량화 기술은 전기차 전비를 향상시킨다.
전기차의 전비 주행거리를 늘리기 위해서는 차체, 엔진, 배터리 등에 사용되는 재료의 경량화. 현재는 비용이 더 들어가는것도 문제. 경량화는 전기차의 주행거리를 늘리는데 큰 부분을 차지합니다.

이 모든것들이 전기차 연비를 향상시키는 거라고 볼수 있네요. 차량 디자인, 경량화 재료, 배터리의 효율성등등 . 이를 위해서는 배터리의 에너지 밀도를 높이고, 충전 효율을 높이는 등의 기술 개발이 필요합니다.

이 모든것들이 바로 전기차 전비를 향상시키기 위한 기술의 중요성을 나타낸다고 봐야합니다. 하지만 전비만 높인다고 디자인까지 모든것을 다 포기할수는 없을겁니다.

 

전기차 전비 경쟁 현대차 아이오닉 6

 

아이오닉6의 공기저항계수 Cd가 매우 낮은 수준인 0.21이라는 것은 차량이 공기 저항을 전세계에서 가장 크게 줄이는데 성공했다는 것은 큰 의미를 가집니다.

 

공기저항계수는 차량이 공기를 뚫고 지나가는데 필요한 에너지의 양을 나타내는 수치이므로, 이 수치가 낮을수록 전기차의 주행 거리를 더 늘릴 수 있습니다.

아이오닉6의 공기저항계수가 테슬라 모델3보다 우월하다는 것은, 아이오닉6이 차체 디자인과 공학적 기술을 적극적으로 활용하여 차량의 공기 저항을 줄이는 데 성공했다는 것을 의미합니다.

전기차 중 전비 주행거리가 상위권에 있는 테슬라 모델3도 고성능의 전기차로 평가받고 있지만, 아이오닉6은 공기저항계수가 더 낮아서 더 효율적인 주행 거리를 나타낸다고 합니다. 하지만 전비가 다는 아니겠죠~

 

 

전기차 전비를 높이기 위한 방법

 

결국 전기차 주행거리를 늘리기 위한 전비를 높이는 방법은 업체들이 잘 알고 있지만 경량화에 필요한 고성능 신소재들은 여전히 비싼 가격으로 거래되는 현실이 있습니다.

 

알루미늄과 탄소섬유강화 플라스틱(CFRP) 등은 가볍고 강도가 높아 전기차의 전비를 향상시키는 데 매우 효과적. 하지만 규모의 경제 실현이 어려워 철강 대비 2배에서 10배 가량 더 비싸다는 문제점이 있습니다.​

결국 전기차 주행거리를 늘리기 위한 전비를 높이는 방법은 업체들이 잘 알고 있지만 경량화에 필요한 고성능 신소재들은 여전히 비싼 가격으로 거래되는 현실이 있습니다.

알루미늄과 탄소섬유강화 플라스틱(CFRP) 등은 가볍고 강도가 높아 전기차의 전비를 향상시키는 데 매우 효과적. 하지만 규모의 경제 실현이 어려워 철강 대비 2배에서 10배 가량 더 비싸다는 문제점이 있습니다.

 

​메르세데스-벤츠 비전 EQXX

 

벤츠 비전 EQXX는 고성능 배터리, 경량화, 고효율 모터, 에어로다이나믹 기술 등을 모두 적용하여 1회 충전으로 1000km 이상의 주행이 가능한 전기차를 개발하였습니다.

 

세계적인 자동차 브랜드 역시 전기차 전기 향상을 위한 주행거리 늘리는데 최선을 다하고 있다는 것입니다. 결국 벤츠 EQXX 의 개발로 전기차의 주행거리 증대를 위한 다양한 기술적 시도를 보여주고 있습니다.

 

 

EQS와 비슷한 100㎾h급 수준의 배터리팩을 사용하면서 에너지 밀도를 높였고, 배터리 부피를 50%, 무게는 30% 줄였습니다. 차체는 F1 기술을 적용한 경량화 소재를 사용. 공기저항계수는 EQS(0.20Cd)보다 낮은 0.1716Cd를 기록했습니다.

 

또한, 천장에 초박형 태양전지를 117개 장착하여 주행거리를 약 25㎞ 늘리고, 발전 패널로 만들어진 전기는 공조, 조명, 인포테인먼트 시스템 등에 활용하여 배터리팩 에너지 손실을 최소화하였습니다.

정교한 공기역학 기술은 메르세데스-벤츠의 오랜 자부심입니다. EQXX는 마치 1970년대 C111을 연상시킵니다. 전기차 시장에서 럭셔리 세단의 선도주자인 EQS는 공기역학 성능의 세계 기록을 보유하고 있습니다.

VISION EQXX는 공기저항 계수 0.17로 ​EQS에 이어 공기역학 성능의 새로운 역사를 만들었습니다. 혁신적인 디자인과 첨단 기술을 통해 주행 에너지의 3분의 2만이 공기 저항에 소비되도록 에너지 효율성을 구현하였을 뿐만 아니라 주행거리를 대폭 개선했습니다. ​

 

 

전기차 전비를 늘리기 위한 최고의 방법

 

전기차의 주행거리와 전비 성능 개선은 현재 차세대 배터리 기술의 발전이 필요해보입니다. 전고체 배터리 등 새로운 배터리 기술의 상용화가 이루어지면, 더욱 높은 에너지 밀도와 충전 용량을 제공할수 있습니다.

 

뿐만 아니라 높은 에너지 밀도와 충전 용량, 수명외 배터리 폭발과 같은 안전성, 안정성 수명 등의 문제를 동시에 해결할 수 있어야 할 것입니다.

 

결국 배터리 제조사들의 차세대 배터리 기술 개발과 연구는 전기차의 경쟁력을 높이는 데 가장 큰 역할이라는 겁니다.