추위에만 약한 줄 알았더니... 전기차, 폭염에 주행거리 30%까지 감소

2023년 7월 13일에 나온 기사입니다. 에어컨(A/C)을 끄면 내연기관 자동차의 효율성이 높아집니다. 휘발유가 부족할 때 시도한 경험이 있을 수도 있습니다. A/C는 연료를 필요로 하고 가스탱크를 고갈시키는 에너지를 소비합니다. 그렇다면 전기차는 어떨까요?

전기차 배터리 폭염에 대한 실험

사람들이 전기차(EV)가 가지고 있는 가장 큰 의문 중 하나는 배터리의 성능에 관한 것입니다. 우리는 추운 날씨가 EV 범위를 줄인다는 것을 알고 있습니다. 온도 강하는 다른 모델보다 일부 모델에 더 많은 영향을 미치지만 전기 자동차는 면역이 없습니다. 따뜻한 날씨의 경우 데이터가 더 혼란스러울 수 있으므로 7,500대의 차량에서 배터리 판독값을 분석하여 여름에 주행가능범위 질문에 근본적인 답을 했습니다.

계속해서 에어컨을 사용하세요. A/C는 저항 히터보다 EV 범위에 미치는 부정적인 영향이 훨씬 적으며 범위는 실제로 최소 85도까지 떨어지기 시작하지 않습니다. 이상적인 객실 온도와 외부 온도의 차이는 일반적으로 겨울보다 여름에 더 작습니다. 여름에는 실내 온도를 20도나 25도로 바꾸고 싶을 수도 있지만, 겨울에는 50도 이상의 온도 변화를 보일 수도 있습니다. 겨울과 마찬가지로 자동차가 전원에 연결되어 있는 동안 사전 냉각하여 도로 주행 범위를 절약할 수 있습니다. 집에 오랫동안 주차를 해두는 경우 차양이나 그늘에 주차하는 것과 같은 것도 도움이 될 수 있습니다. 전반적으로 EV 실내를 냉각하는 것은 가열하는 것보다 범위 집약도가 낮습니다.

 

EV 냉각이 내연기관 냉각과 다른 이유는 무엇입니까? 운전과 공회전 사이에 에너지 사용에는 차이가 없습니다. 휘발유 자동차의 경우 엔진에서 많은 폐열이 발생하므로 에어컨도 객실을 시원하게 유지하기 위해 열심히 일을 해야 합니다. EV는 달릴 때 같은 양의 열을 생성하지 않으므로 AC가 열심히 작동할 필요가 없습니다. 전원을 연결하면 EV는 사전 냉각할 수 있습니다. 이는 에어컨에서 가장 에너지 집약적인 부분이 초기 냉각이기 때문에 좋습니다. 자동차를 95도의 온도로 만드는 데 3-5kW의 에너지가 필요할 수 있지만 유지하는 데는 약 1kW만 필요합니다. 차가운 공기는 즉시 발생합니다. 더 이상 엔진이 예열될 때 공기 압축기가 작동하기를 기다릴 필요가 없습니다. 하지만 기본적인 에어컨 관리, 전기 에어컨은 기계식보다 단순한 시스템이지만 공기 필터와 호스를 정기적으로 점검해야 합니다.

온도에 따른 손실

평균적으로 차량이 얻을 수 있는 최대 범위와 비교하여 다음과 같은 사실을 발견했습니다. 100도에서의 범위 손실은 극히 제한된 데이터를 기반으로 하며 값에 대한 확신이 생기면 업데이트할 예정입니다.

• 80도에서 범위 손실: 2.8%
• 90도에서 범위 손실: 5% 
• 100도에서 범위 손실: 31%

미국에서 발표된 온도별 범위 손실

1. 쉐보레 볼트 EV

Chevrolet Bolt는 우리가 조사한 모든 차량 중에서 가장 정확한 대시보드 범위를 가진 것으로 Recurrent 본사에서 유명해졌습니다. 70도 중반에서 EPA 범위의 약 100%에 도달하고 범위가 80도 이상으로 서서히 감소하기 시작합니다. 일반적으로 볼트의 AC는 자동차를 식히기 위해 약 1kW를 사용합니다. 실내 온도 조절 및 배터리 열 관리와 달리 Bolt의 배터리가 얼마나 많이 운전에 사용되는지 보여주는 매우 편리한 "에너지" 화면이 있습니다. 일화적으로 대부분의 운전자는 Bolt의 AC가 에너지 소비를 2-4% 증가시켜 온도를 70도 중반으로 유지하고 차를 더 시원하게 유지하려면 최대 11%까지 증가시킨다는 사실을 발견했습니다. 한 Floridian은 거의 100도에 가까운 날씨에서 짧은 운전을 할 때 Bolt의 소비 화면이 기후에 대해 최대 20%를 표시했지만 이는 상한선이라고 보고했습니다. 더운 객실을 식히는 데 일정한 온도를 유지하는 것보다 더 많은 에너지가 필요하기 때문에 짧은 여행은 에너지 집약적입니다.

 

Bolt 소유자의 기타 주의 사항은 다음과 같습니다. 자동차에는 AC 외에도 종종 히터를 작동시키는 민감한 습도 감지기가 있습니다. 히터가 많은 에너지를 사용하기 때문에 이것은 에너지 소비를 증가시킵니다. 일부 2019년 모델의 에어컨은 차가 움직이지 않을 때 성능이 떨어지는 것 같습니다. 최선의 선택은 첫 순간부터 편안한 승차감을 제공하고 배터리에서 소모되는 에너지를 줄이기 위해 Bolt를 타기 전에 사전 냉각하십시오. Bolt가 아직 충전 중일 때 MyChevy 앱에서 이 작업을 수행할 수 있습니다. 상점에 들어가 식료품을 차 안에 두고 싶은 경우와 같이 AC를 켠 상태에서 Bolt를 계속 작동시키려는 경우 실내 온도 조절 장치로 유휴 상태가 됩니다. 자동차를 원격으로 시동할 수 있는 옵션이 있어 다시 운전하기 전에 20분의 냉각 시간을 가질 수 있습니다. 13대의 차량과 950개의 데이터 포인트를 사용하여 Chevrolet Bolt 차량을 시험했습니다.

볼트 EV 더운 날씨 의존성은 범위 모델을 사용하여 Bolt가 얻을 수 있는 최대 범위와 비교하여 90도에서의 범위 손실은 9%라고 추정합니다.

 

2. 현대 코나 EV

따뜻한 날씨의 스펙트럼에서 현대 코나 EV는 우리가 관찰한 모든 차량에 대해 EPA 추정 범위를 30% 초과했습니다. 코나의 범위가 언제 떨어지기 시작하는지 확실히 말할 수 있는 더운 날씨 데이터가 아직 충분하지 않지만 아래의 예비 데이터는 약 93도 정도 내려가기 시작할 수 있음을 보여줍니다. 현대 코나 EV는 두 가지 방식으로 사전 냉각될 수 있습니다. 플러그를 꽂으면 앱을 사용하여 출발 시간과 온도를 설정할 수 있지만 시간제한이 있을 수 있습니다. 유틸리티 모드를 사용하면 차량이 켜져 있지 않아도 실내 온도를 설정할 수 있습니다. 더운 날 심부름을 하는 경우 좋은 옵션이 될 수 있지만 일부 모델 연식은 유틸리티 모드가 켜져 있을 때 수동으로 도어를 잠가야 합니다. 차트는 8대의 차량과 444개의 데이터 포인트를 사용하여 수집한 현대 코나 차량에 대해 관찰된 온도 변화를 보여줍니다. 이 그래프의 울퉁불퉁함은 더운 날씨 데이터가 많을수록 개선됩니다. 현대 코나 EV의 온도에 따른 범위 의존성은 범위 모델을 사용하여 Kona가 얻을 수 있는 최대 범위와 비교하여 90도에서의 범위 손실은 5%라고 추정합니다.

 

3. 머스탱 마하-E

Mach-E에는 이론적으로 원하는 온도에 빠르게 도달하기 위해 실내의 팬 속도를 조정해야 하는 "자동" 냉각 설정이 제공되지만 실제로 Mach-E 운전자는 실내 온도 조절에 대해 많은 질문을 하고 일부는 필요 이상으로 복잡하다고 걱정합니다. 좋은 기능 중 하나는 전화를 받거나 음성 명령을 내리려고 하면 팬 속도가 감소하고 조용해진다는 것입니다. 남서부에 위치한 한 운전자는 온도가 113도 이상으로 올라가면 배터리를 안전한 범위에 유지하기 위해 에어컨의 방향을 전환해야 한다고 보고했습니다. 그러나 같은 운전자는 운전할 때, 주차할 때와 달리 차와 운전자 모두 냉기를 유지하는 것이 더 쉽다고 설명합니다. Mach-E를 사전 냉각하거나 자동차가 작동하지 않는 동안 AC로 두는 측면에서, 사전 냉각은 앱 또는 차량의 인포테인먼트 화면을 통해 수행할 수 있습니다. 차 안에서는 설정 → 충전 → 출발+편안하시면 됩니다. 공원에 남겨진 Mach-E는 30분 후에 종료되지만 이 타이머는 설정 –> 차량 –> 차량 전원 끄기 타이머를 통해 비활성화할 수 있습니다. 차를 공회전 상태로 두고 싶을 때마다 이 타이머를 비활성화해야 합니다. 충전 중에 에어컨을 켜려면 브레이크를 밟고 시동을 걸어 차량을 "준비" 모드로 전환해야 합니다. "액세서리" 모드에서는 에어컨이 작동하지 않고 팬만 작동합니다. 데이터에 따르면 Mustang Mach-E는 온도가 80도 중반 이상일 때 EPA 추정치를 능가하는 것으로 보입니다. 코나 EV처럼 머스탱 마하-E의 범위가 93~95도 정도에서 내려가기 시작하는 것 같습니다. 온도계가 100도에 도달하면 범위 손실이 16%로 예상되지만 확인하려면 더 많은 여름 데이터가 필요합니다. 차트는 20대의 차량과 1210개의 데이터 포인트를 사용하여 실험한 Mustang Mach-E 차량에 대해 관찰된 온도 변화를 보여줍니다. Mustang Mach-E의 온도에 따른 범위 의존성은 범위 모델을 사용하여 Mach-E가 얻을 수 있는 최대 범위와 비교하여 90도에서의 범위 손실은 1%라고 추정합니다.

 

4. 닛산 리프

대부분의 LEAF 운전자는 자신의 에어컨이 처음에 차를 식히는 데 최대 3.5kW의 전력을 사용할 수 있지만 시원한 온도를 유지하는 데는 1~1.5kW만 소요된다고 보고합니다. 운 좋게도 범위에 영향을 미치지 않고 대부분의 냉각을 수행하기 위해 전원에 연결되어 있는 동안 LEAF를 사전 냉각할 수 있습니다. 이전 모델에서는 원격 사전 냉각이 SV 및 SL 트림으로 제한됩니다. LEAF에 에어컨을 켜두는 것과 관련하여 자동차를 켜고 주차 상태로 유지해야 합니다. 하지만 심부름을 하거나 누군가를 차 안에 두고 오는 경우에도 여전히 열쇠를 가지고 문을 잠글 수 있습니다. 키가 없으면 자동차가 시동을 걸거나 출발할 수 없습니다. LEAF는 많은 경쟁 제품보다 낮은 온도에서 범위 감소를 보이기 시작합니다. 약 75도에서 관찰 범위는 점점 가늘어집니다. 차트는 49대의 차량과 4178개의 데이터 포인트를 사용하여 수집한 Nissan LEAF 차량에 대해 관찰된 온도 변화를 보여줍니다. Nissan LEAF의 온도에 대한 범위 의존성은 범위 모델을 사용하여 LEAF가 얻을 수 있는 최대 범위와 비교하여 90도에서의 범위 손실은 22%라고 추정합니다.

 

5. 포드 F-150 라이트닝

일부 초기 Lightning 운전자가 사전 조정 문제를 보고했지만 Ford에는 자동차를 사전 냉각할 수 있는 두 가지 별도 설정이 포함되어 있습니다. 앱이나 차량에서 설정할 수 있는 출발 시간은 트럭이 전원에 연결되어 있을 때 배터리를 미리 조절하고 실내를 식힙니다. 전원에 연결되어 있지 않으면 출발 시간만 표시됩니다. 객실을 식힙니다. 원격 시작은 탑승하기 전에 실내를 데우거나 식히는 또 다른 앱 기반 옵션입니다. AC를 켠 상태에서 트럭을 계속 운행한다는 측면에서 F-150은 Mustang Mach-E가 설정한 예를 따르는 것 같습니다. 이 타이머는 설정 –> 차량 –> 차량 전원 끄기 타이머를 통해 비활성화할 수 있지만 차량을 주차에 두고 30분 후에 에어컨이 꺼집니다. 차를 공회전 상태로 두고 싶을 때마다 이 타이머를 비활성화해야 합니다. F-150 Lightning은 85도에서 약간의 범위 감소를 보기 시작하지만 고온에서 관찰된 범위를 부드럽게 하려면 더 많은 데이터가 필요할 정도로 충분히 새롭습니다. 차트는 7대의 차량과 615개의 데이터 포인트를 사용하여 수집한 F-150 Lightning 차량에 대해 관찰된 온도 변화를 보여줍니다. F-150 Lightning의 온도에 따른 범위 의존성은 범위 모델을 사용하여 F-150 라이트닝이 얻을 수 있는 최대 범위와 비교하여 90도에서의 범위 손실은 1%라고 추정합니다.

 

6. 테슬라: 모델 3, 모델 Y, 모델 S, 모델 X

테슬라의 경우는 독특하다. Tesla 운전자에게 물어보면 자동차에서 볼 수 있는 일정하고 일관된 대시보드 범위가 매우 춥거나 매우 더울 때 경험할 수 있는 범위의 실제 변화를 반영하지 않는다는 사실을 오랫동안 알고 있었다고 말할 것입니다. 실제로 대시보드 수치는 드라이브 스타일, 지형 등을 반영하지 않는 것 같습니다. 그러나 Recurrent는 최근 Tesla 범위의 온도 의존성을 반영하는 최초의 공개 데이터인 Tesla Real Range를 발표했습니다. 당연히 Tesla 범위는 모든 리튬 이온 구동 EV와 마찬가지로 온도에 따라 다릅니다. 모든 EV 운전자는 전기 에어컨의 즉각적인 냉각을 좋아하며 Tesla도 예외는 아닙니다. 실제로 Tesla는 최신 모델 자동차에서 업계를 선도하는 기후 제어에 많은 R+D를 투입했습니다. 이제 모든 Tesla 모델에는 겨울 난방과 여름 냉방을 모두 처리하는 히트 펌프가 장착되어 있습니다. 우선 차량이 너무 뜨거워지는 것을 방지할 수 있는 "캐빈 과열 보호"도 있습니다. 차가 더위를 타지 않으면 시원함을 유지하는 것이 더 쉽습니다. 테슬라에는 자동차가 정지해 있는 동안에도 에어컨을 계속 작동시킬 수 있는 "도그 모드"가 있습니다. Tesla 범위 데이터의 또 다른 결과는 대부분의 Tesla가 정상적인 작동 조건에서 EPA 범위의 60%만 얻는다는 것입니다. 물론 일부 운전자는 실제로 광고된 마일리지와 일치하는 범위를 얻지만 많은 운전자는 실패합니다. Tesla의 에어컨은 가변 속도이므로 냉방 요구 사항에 따라 일반적으로 1~3kW이지만 적게는 1kW에서 많게는 6kW까지 사용할 수 있습니다. AC가 90도 날씨에서 적절한 온도로 객실을 유지하면 최소한의 범위 손실을 기대할 수 있습니다. 차트는 Tesla 차량 선택 시 관찰된 온도 변화를 보여줍니다. Model 3의 경우 이 데이터는 2,540대의 차량과 194,000개의 데이터 포인트를 나타냅니다. 모델 Y의 경우 이 데이터는 765대의 차량과 60,500개의 데이터 포인트를 나타냅니다. Model S의 경우 이 데이터는 158대의 차량과 11,000개의 데이터 포인트를 나타냅니다. Model X의 경우 이 데이터는 123대의 차량과 8,200개의 데이터 포인트를 나타냅니다. 

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