그동안 현대 전기차 배터리의 실환경 데이터에 대해서 관심을 가져왔었는데,
모두 추정만 있을뿐 공식적인 측정 데이터가 없는 상태라 공식 발표를 기다려 왔는데,

이번에 있었던 인베스터 데이에 처음으로 배터리 열화에 관련된 자료를 공개 했네요.
데이터는 5만대의 아이오닉 5에서 취합한 샘플이며,
25만 마일 동안 90% 이상을 유지하고 있다고 표현하고 있습니다.
공개한 내용으로는 예상대로 좋은 수치를 보여주고 있는데요.

다만 데이터에 대한 몇가지 특이 사항이 있는데,
전체 플릿 데이터가 아니라 5만대의 샘플 데이터 입니다.

6월 기사에 따르면 아이오닉5의 글로벌 누적 판매량은 41.7만대 이고,
샘플 사이즈로는 11.9% 정도가 됩니다.

기존 테슬라가 공개했던 열화 그래프는 플릿 데이터를 활용한 전체 데이터에,
차량들의 지속적인 열화 진척도를 보여주는 추적형 데이터였던데 비해서,

현대의 데이터는 정비소에 들어왔던 시점만의 측정을 기반으로 하는 것인지?
0마일부터 이미 90% 열화 차량들이 있고,
그 후로도 마일리지에 관계 없이 하단부는 90% 열화를 일정하게 보이고,
상단부의 데이터들만 97%에서 95%선까지 내려오는,
전체적인 열화진척도가 안보이는 데이터 구성으로 되어 있습니다.
아마도 전체 플릿 데이터가 아니라 일부만 발췌한 11.9%의 샘플링 데이터라 그런것 같고,
그래서 평균 몇%가 아니라 90% 이상이라고 표현한것 같네요.
평균이었다면 93%로 더 높은 수치로 발표할 수 있었을 텐데 그렇지 않은 것을 보면...

테슬라가 공개했던 전체 플릿데이터 기반의 모델S, X 평균 88%.
모델3, Y 평균 85%의 데이터와는 데이터량이나 취합 기준이 다른것 같지만,
일단 참고할 수 있는 공식 자료가 나온 것은 환영할만한 일입니다.

그리고 공개된 그래프를 보면 36만 마일을 달리고 연구용으로 배터리를 수거해갔던,
한국 아이오닉5 오너분 차량의 데이터는 왠지 그래프에 포함이 되지 않은 것 같네요.
다만 웃긴건 테슬라도 21년식 열화도는 저런 그래프를 따르겠죠? ㅋㅋ
어느 순간 bms경고등 뜨는게 문제죠.
차량수명을 생각했을때 전기차에서 열화도는 처음부터 큰 이슈가 아니었지만,
전기차 보편화를 위해서 인식을 넓히는 차원에서 관심대상이었고 데이터 공개는 여전히 좋은 일이죠.
그리고 LFP 배터리에 보내는 의심의 시선들도 여전히 남아있으니까요. 이런 공식 발표는 도움이 되겠죠.
플릿데이터이니 21년식도 분명 교체전까지 데이터가 저기에 포함되어 있겠죠.
테슬라의 열화도가 슈차/완속 무관한 패턴을 보이고, 10%까지 열화가 지나치게 빠른 점(50~100사이클 이내)으로 볼때
테슬라에서 나타나는 주행거리 감소는 일반적으로 알려진 리튬이온 배터리 열화 패턴이 아닌 4416개의 셀 중 일부가 죽어 나가면서 생기는 현상이 아닐까 하는 의심이 듭니다.
그게 컨트롤 범위 안에서 멈추면 정상 팩.
특정브릭에서 비정상적으로 많이 죽으면 전압 불균형으로 인한 bms a079 발생
개별 배터리셀은 4.2V 언더이고 그 셀들을 직열로 묶어서 400V 팩전압으로 만들기 때문에,
셀하나가 죽으면 용량만 감소하고 마는게 아니라 운영전압이 깨지기 때문에 운영이 안됩니다.
때문에 상상하시는 것처럼 죽은셀을 용량만 off 처리하고 계속 배터리를 운영하지 않습니다.
오히려 일부셀만 off 처리 가능한 기술이 있다면 보증용량안에서 배터리를 더 오래 운영할수 있고,
a079문제도 오히려 안생기겠죠. (보증용량 교체가 대신 생기던지)
그렇다면 개별셀 1개 불량에 훨씬 취약한거 아닌가요. 드라이브테크오딧세이님이 영상에서 공장에서 제조할때 용접불량이 나면 용량이 조금 줄어든 팩이 나온다. 이걸 리매뉴팩처드로 공급할것이다 라는 추측을 하신 적이 있는데 결과적으로 이게 한국에 공급되는 팩의 정체는 아닌 것 같습니다만, 공장에서 설계할 때 낱개 불량 난걸 전부 불량품으로 할만큼 설계마진을 없이 만들지는 않았을 것 같습니다.
46p가 용량을 만들고 (236Ah)
96s가 전압을 만들텐데, 4.2v는 완충전압이고 공칭전압은 350~360v 근처였던걸로 기억합니다. 완충 상태와 배터리가 절반 남은 상태의 출력을 크게 차이 나지 않게 하려면 출력을 403V(4.2*96)에 맞춰 놓지는 않았겠지요.
어떤 브릭 1개에서 46p 중 1셀이 죽었다면 용량이 2% 빠지지만, 2% 용량 작은 배터리라 하더라도 용량 전체 구간을 쓰지 않는 이상 전압 커브가 수십mV 차이 날만큼 크진 않을테니 가용 구간을 열화처럼 보이게 해서 좁혀버리면 셀간 전압 imbalance가 덜 나는 구간으로 트리밍해서 원하는 전압을 만들어 내는건 충분히 가능할거라 생각 됩니다.
신품 배터리의 용량이 제각각인 것과 배터리가 열화될수록 점점 imbalance 값이 크게 나오는 것도 이런 의심을 뒷받침하게 합니다.
물론 정상적인 배터리의 열화는 이걸로 설명되지 않을 수 있겠지만, 1/4416개 불량으로 팩 전체를 못 쓰게 설계하지는 않았을거라 생각 합니다. 오히려 이런 설계를 안했다면 고장에 지나치게 취약해지는건데요.
그리고 이미 얇은 와이어를 쓴 것이 퓨즈 역할을 해 개별 셀이 죽었을때 분리되라고 넣은 설계가 아닌지요?
저는 1~3개 정도 죽은건 이런 식의 운용이 가능한데 bms a079 에러는 특정 브릭에서 죽어나간 셀이 보정으로 커버 안될 정도로 많이 고장났을때 발생하는거 아닌가 하는 생각입니다. 말씀처럼 1개만 죽어도 시스템이 운용 불가능한 정도라면 bms a079 에러는 제조불량이 거의 없다 하더라도 이미 약속된 운명이었다 할 수 있겠구요.
요새 열화도가 문제가 되는 경우가 거의 없는데..
셀 고장이 안날 수는 없잖아요.
문제는 셀 고장시 어떤식으로 대처하느냐가 궁금한데, 사실 이런거 이야기하는 곳이 많진 않더라구요.
바이패스해서 그냥 장기간 쓸 수 있는가. 상식적으로 힘들 것 같지만, 혹시나요?
셀 1개 고장시 모듈 교체 5분!.. 뭐 이런게 가능한가?
이런 것들이 궁금한데, 열화도 이야기만 줄창 해대는게 별로 마음에 들진 않죠.
테슬라는 접착제로 떡칠해놔서 부분 수리 안되고 팩 전체 교체라는데,
테슬라의 열화도 마케팅은, 배터리팩 통교체로만 수리가 가능하다는걸 덮기 위한 기만질 같다는 생각까지 드니까요.
현대도 EV5랑 GV90이 CTP라던데, 이러면 부분 수리가 어렵잖아요.
근데 현대니까 되게끔 만들었을까? 하는 생각도 들긴 합니다만..
열화도 낮다고 강조하는거보니, 부분 수리 안되는걸 덮기 위한 거 아닌지? 이런 의심이 들죠.
96브릭은 직렬이지만 브릭 하나는 46개의 2170셀의 병렬 구성입니다. 셀 퓨즈 이야기는 그 병렬 브릭중 하나를 말하는거구요.
브릭이 통으로 죽으면 바이패스가 안되겠지만 브릭 구성원 하나 죽은건 브릭의 용량 감소이지 전압을 구성하는 단위의 단선을 의미하지는 않습니다.
셀고장에 대해서는 별개의 이야기이기는 합니다만,
테슬라도 원래 로드스터, 모델S, X의 배터리팩을 부분수리와 모듈수리가 가능한 구조로 만들어서,
2008~2021년까지 14년간 부분수리를 해왔었죠.
개발자 초대의 팟케스트에 의하면 이런 부분수리에서 통교체로 변경되게된 이유가 있다고 하는데,
1. 부분 모듈교체 자체가 리메뉴팩쳐드와 같은 작업이고 공장이 아닌 센터 수준에서 작업하는 것은 시간도 더 오래걸리고 추후 임밸런스가 발생할 확율도 더 높다.
예로 90% 열화된 배터리팩에서 문제가 생긴 모듈하나만 교체하는 것은 열화된 주변 모듈들에 맞춰 교체 모듈도 90% 열화된 수준의 모듈로 준비해서 넣어서 팩밸런스를 맞춰야 하는데,
첫째로 수리센터 단위에서 정밀하고 다양하게 기존 모듈들의 열화특성을 파악하는 정밀성이 전문 팩토리에서 하는 것보다 떨어진다.
둘째로 열화 측정에 맞춘 모듈을 센터에 보내면 센터는 넣어보고 전체팩 밸런스 체크를 하고 혹시 밸런스가 왁벽하지 않으면 모듈을 돌려보내고 새로 받는 전달과정을 반복하기에 시간이 더 오래걸리고 완벽한 매칭도를 높이기 어려운데,
공장에서 전문적으로 리매뉴팩쳐링을 하면 보유한 스톡안에서 더 빠르게 여러번 더 높은 밸런스가 나올때까지 정밀도를 높이기 유리하다.
2. 수리 정밀도가 리매뉴팩쳐링이 더 높다면 배터리팩을 스트럭쳐팩으로 진화시키고 밀도를 높이는 것이 더 유리하다.
이상의 두가지 이유가 나온적이 있습니다.
다만 단점은 리매뉴팩쳐링 공장을 운영하는 것이 더 기반비용이 많이 들기에 동일 배터리팩을 사용하는 차량의 규모가 일정수준이상 커지지 않으면 돌릴수가 없다가 나왔었습니다.
때문에 이론적으로는 부분수리 모듈팩 방식보다 통교체가 수리시간, 안정성 면에서 더 뛰어나야 했겠지만,
현실적으로는 21년식의 다발에 의해서 리매뉴팩쳐링 공장의 캐파가 못따라가 대기시간이 더 길어지는 역효과가 발생한 상황이 된거겠죠.
스트럭쳐팩으로 전환중인 다른 회사들도 장기적으로는 통교체와 리매뉴팩쳐드를 피해가기는 어려울겁니다. 현재 스트럭쳐팩이 아니거나 리매뉴팩쳐드를 할 규모가 갖춰지지 않은 경우라도 보증규약에 리매뉴팩쳐드팩 사용가능에 대해서 명시는 집어넣고 있기도 하니까요.
다만 테슬라 자체도 교체수요가 적은 LFP 배터리팩이나 NMC팩은 아직까지 리매뉴팩쳐드팩이 등장하지 않고 소량의 교체차량들도 다 새배터리를 받고 있는 상황이라 이부분이 규모가 없으면 리매뉴팩쳐드 시스템을 돌리지 못하는 병목의 단점을 단적으로 보여주고 있는것 같습니다.
데이터 접근이 투명해질수록 도움되는 일이죠.
요즘 나오는 현기 하브들이 1.5kWh급 배터리를 주력으로 쓰는데 여기서 10%가 날아가도 그게 얼마 되지도 않을뿐더러 bms가 관리를 빡세게 하는지라 엔진 구동 시점이 아주 살짝 당겨지는것뿐 큰 차이는 없으실겁니다.
오히려 완방 완충에 가까운 작업을 매일매일 반복하는 플러그인 하이브리드들이 좀 심각하더라구요.
출고 초기에 50km 갈수있었던 플하 차량들이 연식과 주행거리가 쌓이면서 같은 계절에 30km도 못가는 사태가 속출.
테슬라의 불량 배터리 재생배터리 통짜 교체 같은거 문제가 많고요. 핸드폰 배터리 불량시 신품으로 교체해주는거에 비하면 도저히 수긍안되는 정책입니다.
핸드폰처럼 신품 배터리로 교체해주던가 아니면 부분 교체로 수리해서 자원과 비용을 아끼는 방향으로 강제해야 될것 같아요.
문제는 비정상적으로 급속한 열화가 발생되는 것이 문제이고,
비정상적인 급속열화가 각종 사고나 화재로 이어지는 것 아닌가요? 비정상적인 열화 발생조건을 밝혀야..