흥미로운 테스트 결과가 보여 소개합니다.
제가 즐겨 찾는 채널들이 주로 여행, 전기차, 이런거다 보니 몇개월 지난 영상인데도 알고리즘에 따라..
또하나 흥미로운 점은 배터리 관리 시스템에 따라
실험 조건인 겨울철에서 10시간 이상 방치해 두어도 배터리 잔량 소모는 삼원계와 인산철의 차이가 없지는 않은데,
그것 보다는 제조사의 BMS 기술력이 어떠한지가 더 큰 영향이 있고,
좋은 경우 겨울철 실외에 두어도 방전이 그다지 일어나지 않는다는 점이고,
주행거리 차이 또한 꽤 나게 합니다.
위 그림에는 없는 홍광미니..즉, 중국에서 가장 많이 팔리는 차는
170Km 주행거리에 겨울철에는 103Km가 나오니, 레이EV 주행거리가 어느정도 추정이 될 것 같습니다.
모델 Y 롱레인지는 279km 였고, 관련 내용은 영상 링크 합니다.
LFP의 경우 위의 표보다 살짝 더 낮춰 잡으셔야 됩니다.
왜냐면...배터리관리시스템이 좋은 경우 어느정도 방어가 되긴 하지만
초기 배터리 온도를 높이는 과정의 시간은 줄일 수 있을 뿐이지 없앨 수 는 없어서,
쭉 이어 달리는 것과 달리 출근시 30~1시간 쓰는 시간의 1/3에서 1/2 정도는
상당히 효율이 안좋은 상태에서 달리게 되고, 이렇게 구간을 자르고,
자른 실제 주행환경을 감안하면 더 줄어듭니다.
아우디 이트론의 경우 삼원계임에도 BMS가 떨어지는 것인지 겨울철 주행거리가
272Km밖에 되질 않네요.
BMS기술이 좋은 전기차였다면 조금 더 높을 것으로 추정됩니다.
그 예로 삼원계를 쓰는 홍치의 경우 이트론 보다 훨씬 더 줄어드는거 보니 BMS 수준이...
댓글 보고 추가합니다.
겨울에 지하주차장에 두시는 분들의 경우에는 이런 차이가 덜 두드러질 것 같습니다.
영상 보시면 나오지만, 영하의 온도에서 10시간 놔둔 상태에서 시작합니다.
아무래도 그 점도 본문에 언급해 놔야겠네요. 중요한 환경 변수니.
겨울에 영하20도의 날씨가 1주일 이상 지속되는 환경에서 옥외주차를 해야한다면 인산철을 피하는게 좋다고 생각합니다.
반면 그렇지 않은 지역이라면 굳이 인산철의 가성비를 포기하고 비싼 삼원계를 선택해야 할 이유가 없기도 합니다.
제가 느낀 가장 큰 점은
BMS 차이가 생각해 왔던 것 보다 더 크다는 점이네요.
말씀하신 부분에 더해 BMS 기술이 좋은 차가 아니면 삼원계든 인산철이든 겨울철에는 완전 꽝...
셀 특성 차이는 팩 + BMS에서 어느 정도 상쇄될 수 있죠.
LFP라고 무조건 몹쓸 것이라 생각하기보다는, 주 사용환경을 감안해 적당한 가격의 소비를 하면 될 것이고, 그러기 위해서는 링크해주신 영상과 같은 실험 결과가 소중한 정보가 될 것 같습니다.
소비자의 입장에서 안정성을 높여야 하는 것은 당연한 요구일 것입니다.
LG엔솔의 경우 예전에 화재로 크게 문제가 된 이후 안정성을 높이기 위해 막대한 투자를 해왔습니다.
위에 양극재만...이라고 하셨는데,
지난 수년간 배터리 관련 벨류체인의 거의 모든 기업들이 엄청난 비용을 들여 이 안정성을 높이기 위해 많은 연구를 해왔고, 그 성과를 내고 있습니다.
1. 양극재 기업에선 올해 들어 단결정으로 가고 있고(배터리 셀 기업과 양극재, 분리막, 동박 등은 대개 나뉘어져 있습니다.) 이 단결정이 안정성을 높입니다.
2. 전해질에 지르코늄 등 각 기업마다의 첨가제를 개발해 이온전도도를 높임과 동시에 화재 발생 시 급격한 열 온도 가 높아지는 것을 방지하는 기술이 개발되어 사용중이며, 분리막 역시 이 안정성을 높이기 위한 개발이 이뤄지고 있습니다.
3. 배터리 셀 기업에선 2D 검사 장비를 대거 투입하고, 동시에 더 많은 보완을 위해 3D검사 장비도 지속적으로 늘려가고 있습니다. 이 검사 하는 공정에 투입된 자금만 해도 엄청납니다.
결론적으로 현재 기준의 전기차는 화재시 대응 시간은 충분합니다. 급격하게 타올라서 대응조차 못하던 수준은 꽤 오래 전 일입니다.
물론 배터리 전체가 큰 충격을 받는 수준이면 얘기가 다르겠지만, 그 정도 충격일 경우는 애초에 인명이 무사할 수가 없는 충격의 크기일 것입니다.
즉, 사람이 생존할 수 있는 사고 수준에서 약 10분 가량의 여유가 있다고 하고, 아마 더 늘려가고 있을 것입니다.
엔솔 기준으로 말씀드리는 이유는 엔솔이 수년 전 사고 관련 소송으로 조단위의 배상을 했던 부분도 있고, 그에 대응하는 투자가 컸던 부분도 있고, 가장 점유율이 큰 기업 중 하나여서도 있는데,
엔솔 배터리 탑재 차량의 화재 사고 수는 내연기관에 비해 반의 반의 반도 안됩니다. 즉, 비교 할 수 없이 적고요. 그럼에도 사실 반 강제나 다름 없는 전기차로의 전환임을 감안하면 앞서 언급한 대응 시간이 충분히 더 주어져야 함은 마땅하고, 더더욱 더 안전해 져야 할 것이며,
다들 뉴스를 보고 인식하고 있는 대응 시간의 여유가 없었던 부분은 이미 어느정도 해결이 된 상태임에도 추가적으로 계속 더 보완 하고 있고, 그 내용은 위에 적어 두었습니다.
그리고 기술적으로 BMS가 일반인들이 생각하는 것 만큼 똑똑하게 배터리의 각 셀을 제어해서 뭔가를 해주는게 아니기 때문에.. 거기다가 센서도 허접한거 달아놓을 수 밖에 없어서.. 반응도 느립니다. 그나마도 셀을 묵음 단위로 해서 특정 셀에서의 문제를 검출하는데 시간이 오래 걸립니다. 그걸 검출할 때 쯤이면 이미 사고 각입니다. 어쩔 수 없어요. 저도 대충은 알고 있는 내용입니다. 현재 기술에서 안그래도 용량 늘리느라 최대한 하고 있는데 복잡하고 정교하게 만들 기 어렵다는거는 이해는 하지만....... 기본적으로 '안정성'이 우선이 되어야 하잖습니까? 그런데 왜 용량 증가에 그렇게 집착하나요? 연구하고 있는 중입니다. 라는 말은 저도 할 수 있어요. 그게 지금 당장 직면해 있는 문제를 해결해주는 마법의 단어는 아니잖아요? 막대한 투자가 무조건 해결해주는 치트키는 아닙니다. 투자는 투자일 뿐이에요. 그게 언제 결실을 맺을지는 아무도 몰라요. 마치 리튬황 고체전지 처럼 말입니다. 그래서 우리는 지금 당장 시판하고 있는 배터리가 왜 불이 나는지를 잘 연구해서 대응해야합니다. 배터리 회사에서 정보랍시고 주는 내용이 아니라.. 전국의 배터리 석박사들이 달라붙어서 진짜로 객관적으로 연구해서 결과를 내야한다는거에요. 배터리 회사는 그걸 부정하기 때문입니다. 명확하게 규명해서 증거를 들이밀어야만 겨우 마지못해서 일부 일정할 뿐이에요. 그게 지난 몇년 동안 발생한 화재의 전말입니다. 바로 얼마전에 고려 아연에서 ESS화재가 났습니다. 지금 ESS관리 어떻게 되고 있는지 알면 충격과 공포 그 자체 입니다. 이 ESS 충전량을 용량의 70퍼센트로 제한하고 있어요. 그래야 화재가 덜나기 때문입니다. 처음에는 80프로였다가 그래도 화재가 나서 70프로로 줄여버렸습니다. 그런데 전기차 어떻게 하나요? 완충하죠? 과충전으로 양극재량이 많아지니까 덴드라이트가 발생해 분리막을 뚫어버리는 겁니다. 이거 지금 답 없어요.
지금까지도 그래왔지만 앞으로도 계속 같은 문제가 반복 될 수 밖에 없습니다. 문제는 내 차는 괜찮은가? 입니다. 이걸 누가 보증해주느냐는 말입니다. 위에서도 언급했지만 배터리 셀 하나하나를 분리해서 체크하는 기술은 지금 없습니다. 어떤 셀에 어떤 문제가 있는지 체크되지 않아요.
그런데 이 배터리가 어떻게 제조되는지, 어떻게 제조되었는지.. 왜 구조적으로 불이 나는지를 대충이라도 알게 된 사람이라면.. 배터리를 신뢰하지 않습니다. 1000개 중 한 개만 불이 나도 문제에요. 그게 지하 주차장에서 불이 났으면 그거 누가 감당합니까? 그냥 비용의 효율로 지나치기에는 '사람의 목숨'이 달려 있습니다. 배터리가 가만히 있어서 충방전만 하고 있어도 배터리 내부의 전압 불균형이 일어나고 덴드라이트가 형성되서 기존 분리막을 뚫는 문제가 발생하는데.. 이거 완벽하게 해결된거 아직 못봤습니다. 최소한 이걸 먼저 개발해놓고 배터리를 만들었어야한다고 보거는데.. 선후가 바뀌었죠. 뭐 그건 그렇다고 치고.. 차량이 사고가 났을때 불이 안나게 하는 보장은 또 어떻게 하느냐는 말입니다. LFP가 그런 의미에서 NCM에 비해서 훨씬 안정적인것은 분명한 사실입니다.
앞으로 어떻게 할 것이다. 참 좋은 말입니다. 당연히 해야할 노력입니다. 그런데 지금 당장에 터질 수 있는 화재의 위험을 벗어날 수 는 없습니다. 단순히 선택의 문제가 아닙니다. 그 화재로 누가 죽을 지 아무도 알 수 없기 때문입니다. 특히 우리나라 같은 경우.. 실내에 주차하는 경우가 더 많기 때문에.. 이 리스크는 훨씬 더 극대화 되죠. 버스에서 불났을 경우 어떻게 되는지.. 구글에서 검색만 대충해봐도 알 수 있는 부분입니다. 지금 겨우 전기차 화재 진압이라고 내놓은게 딱 하나 입니다. 물에 담궈버리자.. 다른거 다 해봐도 이것보다 좋은 방법이 없어서 이거 합니다. 최근에는 모래로 덮는 방안도 구체화 되고 있긴합니다. 아무튼..
이 리튬이온 배터리 라는 것이 내부에서 화잿수준의 열을 지속적으로 공급하기 때문에.. 온도를 낮춰도, 공기를 차단해도 불씨가 꺼지질 않아요. 잠시 수그러들었을 뿐인거죠. 이 열폭주가 완벽하게 진정되는데는 15~20시간 정도 필요합니다. 핸드폰에 리튬이온 들어가니까 고속충전하니까? 별거 아닌거 아니야? 라고 할 수도 있습니다. 그런데 배터리를 아는 사람들은 절대 그렇게 얘기해서는 안되죠. 하나의 통짜 배터리를 컨트롤 하는데도 매우 새심하게 제조하고 관리해야하지만.. 이걸 수백개 수천개씩 이어붙여서 이걸 관리하는 것과는 차원이 다른 문제라는 걸 잘 아실거라고 생각합니다. 하나의 배터리에서 발생하면 그 화재가 내부에서 전염되기 때문에 답이 없다는 걸 말이죠. 수백개 수천개 중에 단 한개가 말썽인데.. 걔가 수백개 수천개를 다 태워버리는거죠.
원래 단결정이라고 하셨는데, 이게 언제적인지 알 수가 없네요. 단결정이던 시절이 최근은 아닐 것 같습니다.
왜냐면 본젹적으로 전기차에 배터리가 실리고, 그 양이 늘어나던 시기는 NCM622 정도 부터라고 보아야 할 것인데, 이 양극재가 쓰이던 시절은 다결정입니다. 그리고 최근에서야 단결정이 쓰이려 하고 있는 중입니다.
제조는 되고 있고, 어느 차량에 쓰일지는 모르겠습니다만, 적용 될 차량이 있으니 현재 생산중이겠죠.
중요한 점을 짚어 보자면,
전기차가 본격 보급 되는 시점엔 다결정이었고, 또 양극재의 구성이 바뀌어 왔기에,
전기차에 적용되는 배터리..즉 기존 배터리가 아니라 전기차용으로 제조되는 대량의 배터리셀에 쓰이는 양극재에 단결정이 적용되는 것은...지금이 처음입니다.
둘째, 연구 중이라고 한 것들 외에 이미 적용되고 있는 것들도 많습니다.
결실을 언제 맺을지가 아니라 이미 적용되고 있기에 전기차 화재가 국내에서 급격히 줄어든 것이고, 추가로 연구는 계속 되는 것입니다.
전기차 역시 완충 마진을 둡니다. 그 마진을 둔 상태에서 완충을 합니다.
현기는 그나마 중간은 되고, 중국 전기차는 이 마진을 상당히 박하게 둡니다.
현재 전기차 포함 전자기기의 배터리는 모두 실제용량을 전부 쓰는 기기는 없다고 생각하셔야 됩니다.
또한 LFP가 화학적으로는 더 안정적인 것은 맞습니다.
다만, 방전..즉 비유를 하자면 힘을 쓰는 데 제한이 있는...다시 말해 약한 힘을 가진 것을
강하게 뽑아내려는 순간 불안정해집니다.
기존 데이터들..논문들...거의 낮은(보통0.5전후) 씨레이트에서 연구 된 것들이어서, 이런 자료만 보고,
기존에 없던 강한(최소 2씨레이트 이상, 일부 플러그인에는 5이상도) 힘을 내게 되는 순간의 배터리에서의 불안정성은 많은 분들이 놓치고 있습니다.
전기차를 도심에서 항상 일정하고 약한 힘으로만 달리면 문제 없겠습니다만,
마지막으로 열폭주 부분은...현재도 앞으로도 아마 늦추는 방법 밖에는 없는 것으로 압니다.
즉, 현재도 이미 그렇지만 앞으로도 조금 더 늦추는...그래서 차량 밖으로 탈출 하는 방법 외에는...
한번 시작되면 완벽하게 막아낼 방법은 없는데, 늦추는 방법은 다수 고안되어 적용되어 있고,
다른 기술과 마찬가지로 추가로 계속 연구되어 보완할 영역입니다.
뭐 아이디어를 실제로 만들어 내기 위해 많은 사람들의 시간과 노력이 들어가고 있고,
현실화 되고 있어서 먼 얘기는 아닙니다.
다만, 앞서 말했듯 시간 벌기...외에는...그 시간 동안 잘 탈출 할 수 있게..
그런데 다시 생각해 보면 내연기관 보다 더 위험한 것은 아닌 상태가 지금 입니다.
이미 더 위험하지는 않은 것으로....
윗 댓글에도 적었지만 사고로 인해 바로 사망할 정도의 충격이면,
전기차든 내연기관차든 모두 단번에 위험한 것이고,
사람이 크게 다치지 않는 정도의 충격에서는 내연기관 보다 화재가 더 적습니다.
완벽하진 않아도 내연기관보다 더 위험한 상태는 이미 아니라는 얘깁니다.
어떤 한 사람이 내연차든 전기차든 타고.. 사고 비율대로 통계치를 보면,
이 비율에서 사고로 인한 화재가 현저히 조금이 아니라 전기차가 현저히 적습니다.
불운하게도 사고는 나지 않아야 좋지만, 어떤 차를 타고 있어도 났다고 치면,
사고로 인해 즉시 문제가 생길 경우 대처 할 수 없는 그런 순간을 모면할 수 있게 가는 이유입니다.
대응이 가능한 방법과 시간을 벌 수 있게 되는 순간 더 안전합니다.
같은 상황에서 내연차가 불이 났을 상황...그 정도 충격에서
배터리가 오히려 더 이제는 화재가 확연히 덜 나는 상황이라는 얘깁니다.
이 때 대응 할 수 있는 시간도 이미 벌 수 있는 단계구요.
이 쯤에서 만족할 것은 아니고 더더 .. 더더욱 더 안전하게 가야겠죠.
오히려 더 안전하게 갈 수 있는 여지가 있다는 면에서 긍정적이지 않나 싶습니다.