운전자가 원하는 전기 자동차 충전 시간에 관한 조사결과

자동차 학습/전기자동차 2021. 2. 24. 17:36 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

운전자가 원하는 전기 자동차 충전 시간에 관한 조사결과

 

운전자가 EV 충전을 원하는 속도를 정확하게 알 수 있으며, 이러한 차량들이 속도를 높이고 있다.

 

그동안 전기차의 가장 큰 걸림돌은 거리 불안과 충전의 '불편'이었던 것은 놀라운 일이 아니다.

올해 초, 전 세계 전기차 공공 충전소의 수가 100만 플러그를 넘어섰는데, 이 중 절반 이상이 중국에만 있는 것이다. 그럼에도 불구하고, 전 세계 OEM과 정부는 모든 신축 주택에 의무적으로 충전소 설치를 위한 영국의 선구적인 법률을 포함하여 더 많은 출구를 적극적으로 추진하고 있다.

유럽연합(EU)은 소비자가 사유지에 개인적으로 설치한 충전기 외에 2025년까지 100만 대의 충전기를 설치한다는 목표를 세웠다.

IHS마킷의 대체추진예측(H12020)에 따르면 COVID-19 발생에도 불구하고 2020년에는 배터리 전기차(BEV) 판매량이 NAFTA, EU28, 대중국 전체에서 27% YoY로 성장할 것으로 예상된다. 이러한 지속적인 성장은 보다 매력적이고 유용한 제품들을 시장에 내놓기 위해 큰 발전을 거듭해 온 자동차 회사들에 의해 추진된다.

그러나 여전히 시장 점유율은 전체 경차 시장의 3.6%에 불과할 것으로 예상되며, 특히 플러그인 충전 속도가 추가 채택에 걸림돌이 되고 있다. 또한 기존의 연료 공급 및 하이브리드 차량 제품 및 가장 중요한 것은 BEV와 관련된 비싼 가격표에 비해 부족한 것처럼 보이는 주행 범위로 인해 문제가 되고 있다.

그렇다면, 소비자들은 얼마나 빨리 전기차가 완전히 충전되기를 기다릴 수 있을까요? 8,000여명의 참여자가 8개 주요 자동차 시장에서 실시한 IHS마킷 2019 소비자조사에 따르면 소비자 중 35% 30분 이내, 58% 1시간 이내 완전 충전을 기대하고 있다.

자동차 충전시간 소비자 조사(출처: IHS)

완성차 업체들이 시장에서 좀 더 저렴한 BEV를 출시하기 위한 노력의 일환으로, 빠른 충전 시간을 단축하는 데 상당한 진전이 있었다. 예를 들어, 2015년에 제작된 BEV 중 단지 3%만이 100kW DC 피크 충전 기능을 가지고 있었다. 오늘날, 테슬라(Tesla), 포르쉐, BMW, 재규어 Land Rover와 같은 프리미엄 브랜드에서 모두 250~350kW의 고속 충전기를 테스트했는데, 이는 일반적으로 초기 50kW에 비해 5-7배 빠른 BEV 충전 속도를 자랑한다.

이런 노력에도 불구하고 직류(DC) 급속충전 시간은 최소 2015 IHS마킷자동차공급망(SCT)이 연구를 시작한 이후 매년 평균 6% 안팎의 증가세를 보이고 있다. 이는 주로 더 긴 범위를 제공하는 배터리 용량이 증가하면 전체 충전 시간이 길어져 향상된 충전 기능의 효과가 상쇄되기 때문이다.

결과적으로, 구형 BEV는 더 긴 범위의 신형 차량보다 완전 충전 시간이 더 빠른 것으로 보인다. 이에 대응하기 위해 소비자들에게 알리는 보다 효과적인 방법은 km/10(km/10) 측정을 주목하는 것이다.

km/10min 값은 BEV 운전자가 고속도로 또는 장거리 이동 중 휴식 시간 동안 일반적으로 얻을 수 있는 추가 주행 범위를 평가하는 데 적절한 수단이다. , 높은 충전 전력 능력을 가진 BEV는 열 발생을 안정화하고 배터리 성능 저하를 방지하기 위해 10-15분을 초과하여 가장 높은 충전 속도를 반드시 유지하지는 않는다.

IHS마킷 오토모티브SCT팀이 최근 실시한 배터리 기술 및 충전 관련 연구에 따르면 차량 판매 부문별로 km/10min 번호의 중간값은 A세그먼트 24km/10min부터 B세그먼트 36km/10min까지 다양하다. 이러한 차이는 주로 상위 세그먼트 차량과 관련된 더 큰 무게로 인해 발생합니다. A-세그먼트 중위수가 B-세그먼트보다 짧은 이유는 이 작은 BEV들이 일반적으로 30-40kW DC 충전 기능을 가지고 있기 때문이다.

녹색 막대는 IHS Markit이 현재 추적한 세그먼트당 km/10(세그먼트 내 명판에 의해 달성된 최저 값에서 최고 값까지)의 총 km/10분 범위를 나타냅니다. 이미지에서 명명된 차량은 가장 높은 km/10분 단위로 세그먼트당 클래스에서 가장 우수한 반면, 빨간색 선은 중위수를 나타냅니다.

전기자동차 10분당 충전거리 조사(출처: IHS)

벤치마크에서 D세그먼트 테슬라 모델3 V3 슈퍼차저로 주행거리가 261km/10분으로 가장 긴 것이 특징이다. 실제로 테슬라 명판(모델3, 모델Y)만이 전 세계 판매대역 전역을 통틀어 150/10분을 넘는 사거리를 갖고 있는데, 이는 IHS마킷이 소비자 마음속에 충분하다고 판단하는 사거리와 시간이다. 이에 비해 미쓰비시 아웃랜더(Outlander) 30km/10분 미만의 속도로 충전하고 특정 E-세그먼트 상용차 애플리케이션은 구체적인 요구와 사용 사례를 고려할 때 10분 미만의 낮은 속도로 충전됩니다.

E-세그먼트에서 포르쉐 타이칸(Taycon) 300kW CCS 콤보 2에서 220km/10분 충전할 수 있다.

 

이번 아우디(AUDI) e트론(e tron) GT는 테슬라 모델S 150/10분 문턱을 조금 웃도는 등 이 범위/충전 시간과 일치할 것으로 예상된다.

Taycan은 엔트리 레벨 트림의 경우 £84,000, 터보 S 모델의 경우 £140,000에 판매되며, 모델 3는 표준 레인지 모델의 경우 £40,000에 판매되며 성능 레벨은 £56,000을 웃돈다. 폴크스바겐(Volkswagen)의 보다 저렴한 ID 범위인 ID.3 해치백과 ID.4 SUV C-세그먼트의 경우 수십 km/10분이면 충분히 주행할 수 있다.

격차를 줄이기 위해 OEM들은 충전 시간 및 주행 범위에 대한 BEV 운전자의 우려를 완화하기 위해 모든 수단을 탐색하고 있다. 여기에는 전력전자 시스템의 충전력 향상 뿐만 아니라 차량 수준의 에너지 효율 개선과 배터리 기술 고도화가 포함된다.

솔리드 스테이트(Solid State) 배터리의 지속적인 개발은 1세대 BEV의 범위를 잠재적으로 한 번 충전으로 최대 1,000km까지 두 배로 늘릴 수 있는 혁신 중 하나이다. 배터리의 전해질을 액체에서 고체로 전환하면 크기가 절반으로 줄어들어 무게가 줄어들고 궁극적으로 주행 거리가 길어집니다.

여기서는 BMW, 도요타, VW Group과 같은 업체들이 솔리드 스테이트(Solid State) 배터리 채택의 선두 주자가 될 것으로 예상됩니다. 올해 초 삼성은 기술 개발의 돌파구를 밝혔지만 IHS마킷은 10년 후에나 대량 사용이 가능할 것으로 보고 있다.

IHS마킷자동차 수석연구 분석가이자 배터리 부품 전문가인 리처드 김 박사는 "BEV의 주행거리는 이미 수년 동안 1세대보다 신규 진입자가 60%나 향상되는 등 고무적인 진전을 보이고 있다"고 말했다.

"지속적인 배터리 개발과 차량 경량화에 대한 OEM의 노력으로 인해 주행 거리가 계속 개선될 것이라는 데 의심의 여지가 없습니다. 실제로, 급속 충전 기능과 인프라도 세계적으로 상당한 추진력을 얻고 있습니다. 이것이 소비자의 범위 불안감을 완화하고 BEV 판매의 지속적인 성장을 촉진하는 데 도움이 되기를 바랍니다.

"결국, 이 시나리오는 배터리 기술 비용과 후속 차량 소매 가격이 대량으로 생산될 경우에만 감소하는 닭과 달걀 시나리오로, 첫 번째 사례에서 전기 차량에 대한 수요가 있을 때만 발생할 수 있습니다. 현재 시장에 출시된 매력적인 BEV 옵션(km/10분 이상)은 이러한 사이클을 타개할 수 있는 충분한 장비를 갖추고 있습니다."

※ 전기차 충전시간에 관심 있는 독자는 아래 링크 참조 바랍니다.

2020/12/23 - [세계 자동차 뉴스] - IONIQ 5 한국 CUV가 EV 대히트 예상

2020/06/12 - [자동차 학습/전기자동차] - 납 축전지 용어 정리(lead–acid battery)

2020/05/26 - [자동차 학습/전기자동차] - LIC(리튬이온 캐패시터) 전지

2020/05/07 - [자동차 학습/전기자동차] - 전기 자동차용 2차 전지의 조건 및 개발 현황

2020/04/12 - [자동차 학습/전기자동차] - 니켈 수소 전지(Ni-MH)

2015/12/10 - [자동차 학습/전기자동차] - 4. 친환경 전기 자동차(Electric vehicle: EV)의 구성과 주요 부품 소개

2015/11/24 - [자동차 학습/하이브리드 자동차/PHEV] - 4. 플러그인 하이브리드 전기 자동차 (PHEV -Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 및 하이브리드 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle) 비교

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전기차(electric car)의 구성 및 주요 부품

자동차 학습/전기자동차 2021. 2. 5. 18:27 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

전기차(electric car)의 구성 및 주요 부품

전기차(electric car)의 주요 부품과 구성에 대하여 알아보자.

전기차의 주요 부품으로는 전기차 2차 배터리, 전기차 구동 모터, 감속기, DC-DC 컨버터, 인버터(Inverter)와 이를 총괄하는 VCU(Vehicle Control Unit)등이 있다.

 

 


최근에 전기차 판매량의 증가에 따라 전기차의 대중화 시대도 멀지 않았다. 그러면 전기차와 기존에 우리가 타고 다녔던 내연기관 자동차와의 차이점은 무엇일까?

전기자동차의 구동 원리와 더불어 주요 부품의 종류와 기능들에 대하여 알아 보도록 하자.

아이오닉(IONIQ) 전기차 구조


전기차는 배터리에 저장된 전력으로 모터를 회전하여 주행합니다. 화석 연료를 연소 시켜 구동 에너지를 얻는 내연기관차와 가장 큰 차이점이다. 따라서 전기차에는 기존 자동차에서 가장 중요한 요소였던 엔진과 변속기가 없습니다. 대신, 전기 동력과 관련된 부품이 자리를 잡고 있다. 구동모터, 감속기, 배터리, 온보드차저, 통합전력제어장치 등이 바로 그것이다. 모두 배터리의 전력으로 모터를 구동하기 위한 부품이다.

전기차 구동모터(출처: 현대차)


구동모터
구동모터는 전기 에너지를 운동 에너지로 전환하여 바퀴를 굴린다. 모터를 구동 장치로 사용하며 얻는 장점은 다양하다. 일단, 주행 중에 발생하는 소음과 진동이 매우 적다. 그래서 전기차에 처음 탑승한 분들은 전기차 특유의 조용하고 안락한 승차감에 놀라곤 합니다. 또한 전기차의 파워트레인은 엔진보다 크기가 작아 공간활용성을 높이는데 유리하다. 남는 공간을 실내 공간이나 짐 공간 확장에 활용할 수 있다.

구동모터는 발전기로도 변환한다. 내리막길 등 탄력 주행 시 발생하는 운동 에너지를 전기 에너지로 전환해 배터리에 저장할 수 있다. 주행 중 속도를 줄일 때도 마찬가지이다. 이는 회생제동 시스템이라고 한다. 현재 일부 전기차에는 회생제동을 단계별로 조절할 수 있는 장치가 마련되어 있다. 스티어링 휠의 패들시프트(paddle shift)를 통해 감속과 회생제동 수준을 단계별로 조작할 수 있고, 이를 통해 효율을 개선하는 것은 물론 운전의 재미까지 느낄 수 있다.

감속기
감속기는 모터의 특성에 맞춰 동력을 바퀴에 더 효율적으로 전달하기 위해 고안된 일종의 변속기이다. 하지만 변속기가 아닌 감속기라고 부르는 데에는 이유가 있다. 모터는 분당 회전수(RPM)가 내연기관 엔진보다 훨씬 높다. 회전수를 상황에 맞게 바꾸는 변속이 아닌, 회전수를 하향 조정(감속)해야 하죠. 감속기는 모터의 회전수를 필요한 수준으로 낮춰 전기차가 더 높은 회전력(토크)을 얻을 수 있도록 한다.


전기차 감속기(출처: 현대차)

 

배터리
배터리는 전기 에너지를 저장하는 부품으로, 내연기관차의 연료탱크와 동일한 기능이다. 전기차의 주행거리는 보통 배터리 용량에 따라 좌우됩니다. 배터리 용량이 클수록 주행거리도 늘어나는 것이죠. 그러나 배터리 용량을 키우는 일은 그리 간단하지 않습니다. 배터리가 차지하는 부피와 무게 때문입니다.

큰 배터리를 얹으면 실내 공간 및 짐 공간이 줄어들고, 에너지 효율이 떨어진다. 운동성능에도 부정적인 영향을 미치죠. 따라서 전기차의 주행거리를 효율적으로 늘리기 위해서는 배터리의 에너지 밀도를 높여야 한다.

전기차 배터리 충전시간 및 항속 거리

크기가 작고 가벼우면서 전기 에너지를 최대한 효율적으로 저장해야 한다.

주행가능 거리가 길수록 충전 횟수가 줄어들어서 전기차 생활이 한층 더 편리해진다. 아이오닉5는 전기차 전용 플랫폼인 현대차 e-GMP를 사용하고 개선된 배터리 시스템을 채용하여 최근에는 800V 고전압 직류 전압을 하여 10분만에 몇백 킬로를 갈 수 있다. 최근 출시된 전기차는 배터리 기술 발전에 따라 에너지 밀도가 크게 높아졌습니다. 덕분에 1회 충전 주행거리도 초기 전기차보다 크게 늘었습니다. 기아자동차 쏘울 부스터 EV의 경우 64kWh 용량의 리튬이온 배터리를 탑재해 최대 386km를 달릴 수 있습니다(국내 인증 기준).

 

배터리 수명 연장

배터리 수명도 크게 개선됐습니다. 전기차의 리튬이온 배터리는 충전 패턴에 따라 수명이 달라지는데, 일상적인 사용 조건이라면 폐차할 때까지 배터리 내구성에 대한 걱정 없이 운행할 수 있습니다. 통상적으로 배터리 전력을 100% 방전될 때까지 주행하고 다시 충전하는 경우라면 1,000, 배터리 전력 50%를 사용하고 다시 충전하는 경우라면 5,000, 전력 20%를 사용하고 다시 충전하는 경우라면 8,000회까지 배터리 사용이 가능합니다. 따라서 쏘울 부스터 EV를 하루에 약 77km(전력 20% 사용 시)를 운행한다고 가정하면 8,000( 22) 동안 배터리 교체 걱정 없이 차량을 사용할 수 있는 것입니다.

배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)
배터리 관리 시스템(이하 BMS)은 이런 수많은 배터리()를 하나의 배터리처럼 사용할 수 있도록 관리합니다. 전기차의 배터리는 수십 개에서 수천 개에 이르는 셀로 이뤄져 있는데, 각 셀의 상태가 비슷해야 배터리의 내구성과 성능이 최적의 컨디션을 유지할 수 있기 때문이다.

BMS
는 배터리와 일체형으로 설계되는 경우가 많으며, 통합전력제어장치(EPCU)에 포함되기도 합니다. 셀의 충전 및 방전 상태를 감시하고, 배터리에 이상이 감지될 경우 릴레이(특정 조건에서 다른 회로를 개폐하는 장치)를 통해 자동으로 배터리의 전원을 잇거나 끊습니다.



 

현대차 아이오닉5(IONIQ5)72kWh 용량의 리튬이온 배터리를 탑재해 최대 550km를 주행 가능하다.

배터리 히팅 시스템
배터리는 낮은 온도에서 충전량이 감소하며 충전 속도도 느려진다. 배터리 히팅 시스템은 배터리를 최적의 온도로 유지시켜 동절기 성능 저하를 예방하고 주행거리를 확보하는 장치이다. 또한 충전 시에도 적정 온도를 유지해 충전 효율성을 높여준다.

온보드차저(On Board Charger, OBC)
온보드차저(이하 OBC)는 완속 충전을 하거나, 휴대용 충전기로 가정용 플러그에 꽂아서 충전할 경우, 차량에 입력된 교류 전원(AC)을 직류 전원(DC)으로 변환하는 장치이다. 교류를 직류로 전환한다는 점에서 인버터와 비슷해 보이지만, OBC는 충전을 위한 장치이며 인버터는 차량 가속과 감속과 관련된 장치라는 점에서 그 역할이 다르다. 참고로 급속 충전은 직류를 이용한다.


전기차 온보드 차저(충전기)(출처: 현대차)

 

 


통합전력제어장치(Electric Power Control Unit, EPCU)
통합전력제어장치(이하 EPCU)는 차량 내 전력을 제어하는 장치를 통합하여 효율성을 높여주는 역할을 하며 인버터, LDC, VCU로 구성되어 있다.

1.
인버터(Inverter)
인버터는 배터리의 직류 전원(DC)을 교류 전원(AC)으로 변환하여 모터의 속도를 제어하는 장치이다. 가속과 감속 명령을 담당하므로 전기차의 운전성을 높이는 데 있어서 매우 중요한 기능을 한다.

2. LDC(Low voltage DC-DC Converter)
LDC
는 전기차의 고전압 배터리의 전압을 저전압(12V)으로 변환해 전장 시스템에 전력을 공급하는 장치이다. 고전압 배터리는 높은 전압을 사용하지만, 자동차의 전장 시스템은 낮은 전압을 사용하기 때문에 이를 변환하는 장치가 반드시 필요하다.

 

3. VCU(Vehicle Control Unit)
VCU
EPCU에서 가장 중요한 부품 중 하나이다. 차량 내 전력 제어기를 총괄하는 컨트롤 타워에 해당하기 때문이다. 모터 제어, 회생제동 제어, 공조 부하 제어, 전장 부하 전원공급 제어 등 차량의 전력 제어와 관련된 대부분을 관장하고 있다.

 

전기차 자동차의 기본 구조는 배터리, 모터, 감속기 순으로 동력이 전달되고 이를 제어하기 위해서 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System), VCU(Vehicle Control Unit)이 꼭 필요하다. 각 자동차 메이커 및 배터리 제조기술의 발전에 따라 전기 자동차의 항속거리가 점점 길어지는 추세이다.

 

 

 

위 글은 현대차 홈페이지를 참조하여 작성하였습니다.

 

※자동차 2차 전지에 대하여 좀 더 알고 싶으면 아래 링크를 참조 바랍니다.

2021/02/04 - [자동차 학습/전기자동차] - 전기 자동차 전지의 종류와 요구 특성

2021/01/08 - [자동차 학습/전기자동차] - KONA Electric(코나 전기차 사양 및 취급설명서 공유)

2015/11/27 - [자동차 학습/전기자동차] - 3. 전기 자동차/하이브리드 자동차, 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)

2015/11/24 - [자동차 학습/하이브리드 자동차/PHEV] - 4. 플러그인 하이브리드 전기 자동차 (PHEV -Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 및 하이브리드 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle) 비교

2020/10/05 - [자동차 학습/하이브리드 자동차/PHEV] - 마일드 하이브리드 전기차(Mild Hybrid)– architectures

2020/10/03 - [자동차 학습/하이브리드 자동차/PHEV] - 마일드 하이브리드 전기 자동차 (Mild Hybrid Electric Vehicle,MHEV) – 소개

2020/06/12 - [자동차 학습/전기자동차] - 납 축전지 용어 정리(lead–acid battery)

2020/05/06 - [자동차 학습/전기자동차] - 이차 전지의 개념 및 종류

2020/04/06 - [자동차 학습/전기자동차] - 전기자동차용 리튬이온(lithium ion) 배터리(Battery)

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전기 자동차 전지의 종류와 요구 특성

자동차 학습/전기자동차 2021. 2. 4. 18:53 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

전기 자동차 전지의 종류와 요구 특성

 내연 기관의 핵심 기술은 엔진 및 파워 트레인이 핵심으로, 하나의 차량 개발 시 대부분의 리소스가 여기에 집중되고 있다. 그러나 전기 자동차 개발에 있어 전지 기술은 핵심 기술로서 전체 개발 과정에서 가장 큰 역할을 한다고 할 수 있다. 특히 전지의 종류, 패키지 레이아웃, BMS, PMS에 따라 다양한 종류의 시스템을 개발 해야 한다.

전기 자동차 장점 및 단점

 유해 가스 배출이 없으며, 소음이 적으며, 운전이 용이하고, 구조가 간단하여 고장률이 적으며, 운전 경비가 적게 든다. 그러나 현재 탑재되고 있는 전지는 무겁고, 1회 충전 거리가 짧으며, 최고속도와 가속력이 작은 단점이 있다.

전기 자동차에 요구되는 배터리 특성

 전기 자동차 전원으로서 갖추어야 할 전지의 조건은 가볍고, 에너지 밀도(Wh/kg) 및 출력 밀도(W/kg)가 커야 한다. 기존의 전지를 전기자동차용으로는 사용이 불가하기에는 성능이 상당히 떨어지기 때문에 우수한 성능의 전지 개발을 위해 선진 각국에는 연구개발에 적극적으로 나서고 있다.

전기 자동차 배터리의 조건

전기자동차가 실용화되기 위한 전제로는 전지 가격이 저렴해야 하므로 우선 주재료인 전극재료가 자원적으로 풍부해야 하고, 폐전지로부터 금속의 회전 및 리싸이클이 용이해야 하며, 경제성이 좋아야 한다.

아래 표는 현재 전기 자동차용으로 사용되고 있는 주요 전지의 특성을 나타낸 것이다.

<리튬계 전지의 종류와 특징>

전지 종류

리튬이온 전지

리튬폴리머 전지

리튬금속폴리머 전지

음극

탄소

탄소

리튬

전해질

액체전해질

고분자 전해질

고분자 전해질

양극

금속산화물

금속산화물

금속산화물

 

LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4

LiCoO2, LiNiO2, LiMn2,O4

유기설퍼, 전도성고분자

평균전압

3.7V

3.7V

2.0~3.6V

에너지 밀도

높은

높음

아주 높음

저온 특성

아주 우수

좋음

나쁨

안정정

나쁨

보통

좋음

 

 <2차 전지의 주요 특징>

리튬폴리머 전지

전압은 3.6V로 폭발위험이 없고, 전해질이 젤타입이기 때문에 전지 모양을 다양하게 만들 수 있다. 일부는 휴대폰 사용되고 있으며 리튬이온 전지를 대체할 차세대 전지이다. 현재는 양산하는 곳이 많으나 가격 경쟁력 때문에 보편화 되는 못하고 있다. 리튬폴리머 전지는 양극, 전해질, 음극으로 구성되어 있고 양극과 음극 사이의 전해질이 양극과 음극을 분리하는 분리막과 리튬이온의 전달역할을 수해한다. 고분자 겔 형태의 전해질을 사용함으로써 과충전과 과방전으로 인한 화학적 반응에 강하게 만들 수 있어 리튬이온 전지에 필수적인 보호회로가 불필요하다.

리튬이온 전지

전압은 3.6V로 휴대폰, 휴대용 게임기기, 디지털 카메라, 노트북, MD 등에 사용된다. 양산 전지 중성능이 가장 우수하며 가볍다. 현대 일본 소니사가 가장 앞선 기술을 보유하고 있으며 가장 먼저 양산하였다. 리튬이온 전지는 폭발 위험이 있기 때문에 일반 소비자들은 보호회로가 장착된 PACK 형태로 판매된다. 위험성만 제거되면 가볍고 높은 전압을 갖고 있어 현재 가장 많이 보편화 된 전지이다. 리튬이온 전지는 양극, 분리막, 음극, 전해액으로 구성되어 있고 리튬이온의 전달이 전해액을 통하여 이루어 진다. 전해액이 누수 되어 리튬 전이 금속이 공기 중에 노출될 경우 전지가 폭발할 수 있고 과충전 시에도 화학반응으로 인해 전지 케이스내의 압력이 상승하여 폭발할 가능성 있어 이를 차단하는 보호회로가 장착된다. 현재 자동차에 가장 많이 쓰이는 2차 전지이나 충돌 혹은 과충전 시 폭발의 위험 때문에 안정성에 특히 취약하다. 2020년에서 2021년초에 일어나 현대차 코나 전기차(KONA Electric car)의 주차 중 혹은 충전 중에 일어난 잇다른 화재는 리튬이온 전지의 발화성을 잘 보여준다. 리튬이온 전지의 가장 큰 취약점인 충격과 폭발에 약하여 화재를 방지하는 재료적, 구조적 배터리를 개발하는 것이 최우선 과제이다.

니켈-수소 전지

Ni-Cd Li-ion 중간 단계의 전지로 특정 사이즈만 생산된다. 디지털 카메라, 노트북, 캠코더 등에 사용되면 리튬이온(Li-ion) 전지가 안정화 되면 Ni-MH 전지는 특수 제품을 제외하고는 사용에 제한이 있을 것으로 예상하나 최근에는 많은 성능 개선(용량 증대)과 상대적으로 낮은 가격으로 낮은 전압에는 여전히 많이 사용된다. 전압은 1.2V이며 니카드 전지와 혼용하여 사용하는 제품이 많고 니카드 전지보다 2배의 용량을 갖는다. 이전에 일본 자동차 메이커에서 하이브리드용 자동차 2차 전원으로 많이 사용되었으나 최근에는 무게당/체적당 에너지 밀도가 낮아 거의 사용하지 않는다.

니카드(Ni-Cd) 전지

전압은 1.2V이며 무선전화기, 무선자동차, 소형 휴대기기에 많이 사용하였으나 최근에는 유해한 카드뮴 사용과 성능이(용량이 작음) 좋지 않아 거의 사용되지 않는다. 초기 니카드 전지는 대부분 일본산이었으나, 현재는 중국 및 동남아 제품도 성능이 안정화 되어 있고, 고가의 제품은 일본산이 주류를 이룬다. 니켈-카드뮴 전지는 망간건전지와 같은 크기로 공칭 전압이 거의 동일하다. 망간 건전지와 비교 하여 내부 저항이 낮으며 단시간 내 큰 에너지 출력이 가능하다(큰 전류를 낼 수 있다) 충전 가능한 전지 중에서는 수명이 긴 편이고 방향을 무시하고 사용이 가능하다. 충전 시 단시간 충전이 가능하다. 외부의 충격, 열에 약하며 내부에 사용되고 있는 금속은 독성이 높고 약품은 극약이다. 방전전압을 2단계로 내릴 수 있다. 전기 자동차 및 하이브리드용 2차 축전지로서는 거의 사용되지 않는다.

납 축전지(Lead-Acid)

납축전지는 전압이 2V로 자동차용 시동용 및 전기 기구 전원 공급용 전지로 가장 많이 사용된다. 자동차용 전지는 12V 2V 전지를 직렬로 6개가 내부에 연결된다. 구형 AIWA 워크맨 전지에 사용되었으며, 소니 무선전화기에도 일부 사용된다. 과방전 시 전지 수명이 급속히 단축되는 특성이 있으며 특히 자동차의 경우 재충전이 안 될 경우 전지를 교체해야 하는 경우도 자주 발생한다. 가격도 상대적으로 싸나 에너지 밀도가 너무 낮아 구동용 2차 전지로는 사용하지 않는다. 최근에는 납 축전지 기반의 내구성이 강한 AGM 배터리가 개발되어 하이브리드 자동차인 ISG(Idle stop and go)에 사용되고 있고. 그러나 AGM 배터리는 일반 납 축전지 대비 고가인 것이 단점이다.

 

※전기 자동차 배터리에 대한 좀 더 다양한 자료는 아래 링크를 참조 바랍니다.

2020/06/12 - [자동차 학습/전기자동차] - 납 축전지 용어 정리(lead–acid battery)

2020/05/21 - [자동차 학습/전기자동차] - 납축 전지

2020/05/12 - [자동차 학습/전기자동차] - 니켈-카드뮴 전지(Ni-Cd, 니카드 전지)

2020/05/10 - [자동차 학습/전기자동차] - 전기자동차, 전기 자건거 배터리 용량 계산

2020/05/07 - [자동차 학습/전기자동차] - 전기 자동차용 2차 전지의 조건 및 개발 현황

2020/05/06 - [자동차 학습/전기자동차] - 이차 전지의 개념 및 종류

2020/04/28 - [자동차 정비/전기/전자] - 전지(배터리, battery)의 종류

2020/04/21 - [자동차 학습/전기자동차] - 자동차용 리튬 폴리머 전지(Lithium polymer battery)

2020/04/12 - [자동차 학습/전기자동차] - 니켈 수소 전지(Ni-MH)

2020/04/06 - [자동차 학습/전기자동차] - 전기자동차용 리튬이온(lithium ion) 배터리(Battery)

2020/03/23 - [자동차 학습/전기자동차] - 리튬인산철(LiFePO4) 전지

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중국 전기자동차 Xpeng은 테슬라에 도전해 고속도로 주행용 자율 기능을 출시

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중국 전기자동차 Xpeng 자율 주행 기능의 주요 내용

• 새로운 자율주행 기능은 이 회사의 주력 차종인 P7 세단이 자동으로 차선 변경, 속도 향상 또는 감속, 자동차 추월, 고속도로 진출입 등을 가능하게 할 것이다.

• Xpeng의 NGP는 Tesla의 자율주행 시스템인 Autopilot에 대한 도전이다.

• 고속도로 주행 기능은 P7의 프리미엄 버전에서 사용할 수 있으며 중국 고객만 이용할 수 있다.

Xpeng P7 발표(출저: Xpeng)

 

Xpeng CEO인 허샤오펑은 2020년 베이징 자동차 쇼에서 미디어 연설을 하면서 회사의 P7 전기 세단 옆에 서 있다.

 

광저우, 중국중국의 전기 자동차 회사인 Xpeng Motors가 테슬라뿐만 아니라 국내 경쟁업체들에 대한 도전을 확대하면서 고속도로에서 작동하도록 설계된 새로운 자율주행 기능을 발표했다.

 

보도에 따르면, NGP P7이 자동으로 차선을 변경하거나 속도를 변경하거나 다른 차량을 추월하고 고속도로를 출입할 수 있도록 허용할 것이라고 한다. Xpeng NGP Tesla "Navigate on Autoproilot"와 유사한 기능을 제공한다고 지적했다.

테슬라 CEO 일론 머스크는 지난 달 자사의 완전 자가 운전 소프트웨어가 미래에 "상당히 훌륭해질" 것이라고 말했다.

최근에 Tesla는 완전 자율 주행 베타 버전을 출시하며, '느린' 접근과 '신중한' 접근 방식으로 접근했다.

 

Navigation Guided Pilot 또는 NGP 주요 기능

자율 주행 기능은 이 회사의 대표적인 P7 세단이 자동으로 차선을 변경하거나, 속도를 높이거나, 속도를 낮추거나, 자동차를 추월하고 고속도로를 드나들 수 있게 해 줄 것이다.

Xpeng이 올해 211분기 출시할 것으로 예상하는 차세대 XPILOT 3.0 이른바 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)의 일환이다. ADAS는 일부 자율 기능이 있지만 드라이버가 여전히 필요한 시스템을 말한다.

xpeng은 미국 전기차 대기업 테슬라는 물론 니오(NIO), 리오토(Li Auto)등 다른 신흥 기업과 맞서면서 성장 중인 중국 시장에서 선두 질주를 노리는 전기차 스타트업 중 하나다.

지난해 6월 테슬라 모델3의 직접적인 라이벌인 Xpeng P7 세단의 대량 납품이 시작됐다. Xpeng 2020년에 1년 전보다 두 배 이상 증가한 27,041대의 차량을 공급했다.

 

NGP는 테슬라의 자율 ADAS인 오토파일럿에 대한 도전이다. 오토파일럿(Autopilot)의 기능 중 하나는 엑스펑의 NGP와 유사한 기능을 가진 오토파일럿(Autopilot)의 탐색 기능이다.

중국의 전기차 회사들은 그들의 자동차에 더 많은 자율적인 기능들을 추가하는 것을 고려하고 있다. 니오(NIO) NIO 파일럿이라는 자체 시스템을 가지고 있다.

 

Xpeng의 시스템 작동 방식

운전자는 Xpeng의 고속도로 주행 기능을 켜기 전에 안전 비디오를 의무적으로 시청해야 한다. 운전자들은 차량의 자율 주행 기능을 사용하면서 운전대를 잡고 있어야 한다.

그런 다음 사용자는 목적지를 지도에 입력한다. 그러면 차량이 차선 전환과 같은 일부 기능을 자체적으로 수행하기 시작한다.

운전자는 악천후나 도로 사고와 같이 수동으로 차량을 제어해야 할 때 경고를 받게 된다.

Xpeng은 자사의 자동차에는 14개의 카메라와 기타 중요 센서가 장착되어 있다고 말한다. 엔비디아의 Xavier 컴퓨팅 시스템은 XPILLOT 3.0을 지원합니다.

고속도로 주행 기능은 P7 프리미엄 버전에서 사용할 수 있으며, 중국 고객만 이용할 수 있다.

 

▶ 중국의 유력한 전기차 메이커인 NIO에 대한 기사는 아래 링크 참조 바랍니다.

2021/01/19 - [세계 자동차 뉴스] - 테슬라(Tesla) VS NIO(니오): 2021년 중국 전기차 판매 싸움

2021/01/18 - [세계 자동차 뉴스] - 중국 Nio ET7의 150kwh 솔리드 스테이트 배터리(Solid state battery), 2022년 출시

2021/01/18 - [자동차 모델/해외 자동차 모델] - 중국 전기차 유망 스타트업 ,NIO, 놀라운 ET7 주력 세단 공개

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미래 전기차에 동력을 공급할 테슬라의 신형 구조용 배터리 팩(structural battery pack)

 

전기차 플랫폼의 새로운 배터리 기술을 도입한 테슬라 : 구조용 배터리 팩(structural batter pack)

세계 자동차 회사는 두가지로 나눌 수 있다. 하나는 독자적인 전기차 플랫폼을 가진 폭스바겐 MEB 플랫폼, GM 울티엄(Ultium), 테슬라, 그리고 현대차의 e-GMP과 그 나머지 회사들이다.

 

그 중에서도 가장 힘든 기술적 난관은 어떻게 배터리의 중량을 줄이고, 정비성을 개선하고, 차체 강성을 보강하는 구조로 차체와 배터리를 개발하는 일이다. 이 두 가지는 밀접한 관련을 가지고 있고, 하나가 좋아지면 다른 하나가 나빠지는 모순 되는 구조를 가지고 있다.

 

최근의 보도에 의하면 테슬라는 미래 전기차에 새로운 구조용 배터리 팩을 도입한다고 한다. 새로운 테슬라 구조용 배터리 팩은 어떤 구조이며 어떤 장점을 가지고 있는지 알아 보기로 하자.

테슬라 신형 구조용 배터리 팩(출처: Electrek )

엘렉트렉(Electrek)은 미래 전기차에 동력을 공급할 벌집형 구조로 테슬라의 새 구조용 배터리 팩의 첫 사진을 입수하여 공개하였다.

 

테슬라 구조용 배터리 팩

 

지난해 배터리데이 행사에서 테슬라는 4680 배터리 셀뿐만 아니라 새로운 셀을 중심으로 구축된 새로운 배터리 아키텍처를 공개했다.

날개 안에 연료탱크를 만드는 대신 연료탱크로 비행기 날개를 만드는 항공우주 혁신에 영감을 받아 테슬라는 전면과 후면 차체 부품을 연결하는 차체 구조 역할을 하는 배터리 팩을 만들기로 했다.

현재 테슬라는 셀을 모듈 형태로 결합해 배터리 팩을 만들고 있는데, 이를 합치면 배터리 팩이 된다. 그 배터리 팩은 차량 플랫폼에 설치되어 있다.

이 새로운 개념과의 차이점은 테슬라는 모듈을 사용하지 않고 배터리 셀이 플랫폼을 하나의 큰 유닛으로 강화시키는 도움을 주는 대신 전체 배터리 팩을 차량의 구조 플랫폼으로 구축한다는 점이다.

 

테슬라는 대형 주조 부품에 대한 전문 지식을 활용하여 이 구조용 배터리 팩에 큰 일체형 후면과 전면 하체를 연결할 수 있었다.

이 새로운 디자인은 부품의 수와 배터리 팩의 총 질량을 줄여 테슬라가 효율성을 높이고 궁극적으로 전기 자동차의 범위를 개선할 수 있게 한다.

구조용 배터리 팩은 기가팩토리(Giga Factory) 베를린에 구축될 모델 Y와 신형 모델 S 플레이드에 처음 탑재될 전망이다.

업계에선 테슬라가 배터리 팩을 전기차의 필수 구조 부품으로 사용할 계획인 가운데 대부분의 전기차 제조사가 배터리 팩을 보호하려 하고 있어 과감한 행보로 평가된다.

테슬라 신형 구조용 배터리 팩 발표( 출처:Electrek )

벌집형 디자인의 Tesla 구조용 배터리 팩의 첫 번째 사진

엘렉트렉은 테슬라가 생산한 최초의 구조용 배터리 팩의 첫 번째 사진을 입수했다.

이미지에는 새로운 4680 셀이 들어 있지 않은 배터리 팩이 표시되어 있으며, 이 팩의 벌집형 디자인을 보여 준다.

 

배터리 없이, 우리는 가벼우면서도 강하기로 유명한 벌집 구조의 구조적 측면을 더 잘 이해할 수 있다.

이미 항공우주 및 자동차 산업에서 사용되었지만, 테슬라와 같은 용도로는 사용되지 않았다.

BMW i3는 육각 벌집형 구조를 사용하여 차량 배터리 팩 주변의 충돌 흡수를 수행한다.

BMW i3 측면충돌 보강 벌집구조(출저: Electrek)

Tesla의 새 배터리 팩 사진을 보면, Tesla가 팩의 측면에 냉각 루프(Coolant Loop)를 조립한 것을 볼 수 있다.

 

배터리 팩을 완성하기 위해, 테슬라는 4680 배터리 셀을 구멍에 떨어뜨리고, 구조 무결성에 기여하고 전기 자동차에 동력을 공급하기 위해 그것들을 팩에 묶었다.

테슬라 최고경영자 일론 머스크는 배터리 셀이 차체 구조 강성에 기여하는 것에 대해 다음과 같이 언급했다.

배터리 팩은 강철 상부 및 하부 페이스 시트 간 전단 전달을 제공하는 셀이 접합된 구조로 되어 있어 중심 차체 부분이 대부분 제거되는 동시에 비틀림 강성이 개선되고 폴라 모멘트(polar moment) 또는 관성이 개선됩니다. 이것은 중대한 돌파구이다.

 이 디자인의 장점이 뚜렷해지고 있지만 충돌 시 수리도 복잡해진다는 지적도 나왔다.

다만 테슬라가 배터리 팩을 보존하기 위해 잘라내고 수리할 수 있는 충돌 흡수 레일을 설계했다는 게 머스크의 주장이다.

 

★ 테슬라(Tesla)에 좀 더 알고 싶으면 아래 링크를 참조 바랍니다.

2021/01/19 - [세계 자동차 뉴스] - 테슬라(Tesla) VS NIO(니오): 2021년 중국 전기차 판매 싸움

2021/01/16 - [세계 자동차 뉴스] - 21년 유럽에서 테슬라(Tesla)의 전기차 경쟁력 저하

2021/01/01 - [세계 자동차 뉴스] - 독일 자동차 회사들의 테슬라를 극복 할 계획

2015/11/19 - [자동차산업 기술경영/자동차 산업 인물] - 전기자동차 테슬라 모터스(Tesla Motors)의 CEO, 엘론 머스크(Elon Musk) 소개

 

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KONA Electric(코나 전기차 사양 및 취급설명서 공유)

자동차 학습/전기자동차 2021. 1. 8. 18:40 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

_contents_repn-car_catalog_kona-electric-catalog.pdf
2.33MB
_contents_repn-car_catalog_kona-electric-price.pdf
0.35MB
[취급설명서 (판매차종) 친환경] 코나 electric (2018) 4장 편의장치_compressed.pdf
4.13MB
[취급설명서 (판매차종) 친환경] 코나 electric(2018) 0장 이용방법.pdf
3.67MB
[취급설명서 (판매차종) 친환경] 코나 electric(2018) 1장 그림목차.pdf
0.45MB
[취급설명서 (판매차종) 친환경] 코나 electric(2018) 2장 안전 및 주의사항.pdf
0.74MB
[취급설명서 (판매차종) 친환경] 코나 electric(2018) 3장 안전장치.pdf
4.67MB
[취급설명서 (판매차종) 친환경] 코나 electric(2018) 5장 시동 및 주행.pdf
7.60MB
[취급설명서 (판매차종) 친환경] 코나 electric(2018) 6장 비상시 응급조치.pdf
1.31MB
[취급설명서 (판매차종) 친환경] 코나 electric(2018) 7장 정기점검.pdf
3.77MB
[취급설명서 (판매차종) 친환경] 코나 electric(2018) 8장 차량정보.pdf
0.16MB
[취급설명서 (판매차종) 친환경] 코나 electric(2018) 9장 색인.pdf
0.54MB

KONA Electric(코나 전기차 사양 및 취급설명서 공유)

 

현대차 KONA는 최초의 소형 SUV 전기차로서 네 가지 모델이 있다.

코나 내연기관 엔진 모델, 코나 하이브리드, 코나 PHEV, 코나 순수 EV 모델이 있다.

 

작년(2020)10여 건의 배터리 문제로 인한 화재로 인하여 국내에서는 제품의 이미지가 떨어서 단종 결정을 하였다. 그렇지만 유럽의 KONA2011월 판매량 기준 당당히 3위에 올리며 현대 자동차 유럽 주력 전기차가 되었다.

 

간단하게 코나 전기차의 사양 및 가격을 공유하고 취급 설명서를 첨부하니 필요하신 분들은 다운 받아서 참조 바란다. KONA 전기차 취급 설명서에는 일반 내연 기관에 기술되지 않은 전기차 운전하는 법과 각종 기기들을 동작하는 방법 및 주의점이 기술되어 있으니, 단지 운전자 뿐만 아니라 전기차를 구매하지 않았으나 전기차에 관심있는 소비자의 욕구를 만족 시킬 지도 모르겠다. 좀 복잡하지만, 자기차라고 생각하고 취급설명서를 만화 보듯이 즐겨 보도록 하자.

 

새로운 모빌리티 라이프의 즐거움

코나 전기차 가격의 시작

46,900,000원부터 판매 가격은 시작된다.

그리고 보조금 지급 시 1~2천 정도 싸게 살 수 있다. 그러나 보조금 본인의 조건 및 지자체에서 제공하는 조건에 따라 상이 하므로 각자 소비자가 확인 후 구매해야 한다.

코나 전기차(KONA Electric)

코나(KONA) 전기차(Electric)의 주요 사양

1. 1회 충전 주행거리  : 406km

400km 이상의 1회 충전 주행거리로 도심을 넘어 장거리 운행까지 가능한 전기자동차이다.

그러나 이 주행 거리는 1회 충전 후 이상적인 주행거리로서 도로의 주행 상태, 계절별 온도에 따라 최대 3~40% 이상 주행거리가 적게 나올 수도 있으니 참조 바랍니다.

2. 급속 충전(100kW 급속충전기 기준)

급속충전 시스템을 사용하여 54분에 80%까지 충전되어 장거리 운항이나 급한 충전도 지원한다.

3. 최고출력(150Kw(204PS))

코나일렉트릭은 일반 엔지 기준 204마력의 강력한 힘으로 즐거운 드라이빙이 가능하다.

코나 전기차 안전 사양

KONA(코나) 전기차 안전 사양

운전자를 배려하는 지능형 안전 기술로 안전하고도 편안한 주행을 경험할 수 있습니다.

- 전방 충돌방지 보조

- 차로 이탈방지 보조

- 운전자 주의 경고

- 하이빔 보조

- 스마트 크루즈 컨트롤

(정차 및 재출발 기능 포함)

- 차로 유지 보조

코나(KONA) 전기차 트림별 가격

코나 전기차 모던 트림 가격
코나 전기차 프리미엄 가격

 

2021년 단종될 코나(KONA) 전기차를 기리며 글을 마친다. 올해는 순수 전기차 모델이자 e-GMP플랫폼에서 생산되는 아이오닉5 모델을 기다려 본다.

 

※ 첨부 : KONA(코나 전기차) 취급설명서, 가격, 카타로그

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폭스바겐이 전기 자동차 충전 로봇(Charging Robot) 개발

자동차 학습/전기자동차 2020. 12. 31. 17:24 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

폭스바겐이 전기 자동차 충전 로봇(Charging Robot) 개발 중

 

독일 자동차 회사는 그 아이디어를 현실로 만드는 것을 추진하고 있다고 말한다.

 

폭스바겐은 2019년 말 컨셉트 증명 형태로 처음 선보인 전기차 충전 로봇(Charging Robot) 컨셉의 프로토타입을 제작했으며, 이 아이디어를 지속적으로 개발할 계획이라고 밝혔습니다. 이 거대 독일 자동차 회사는 이 개념을 발전시켜서 이 프로토타입 충전 로봇(Charging Robot)은 깜빡이는 디지털 눈과 R2-D2 소음으로 완성된 컨셉 버전과 거의 똑같아 보인다.

폭스바겐(VW) 로봇 충전 시스템

VW 로봇 충전 시스템

충전 로봇(Charging Robot) 작동 순서

폭스바겐에게는 충격적이게도 화려한 이름도 귀여운 이름도 없는 이 로봇은 이론상으로는 충분히 작동한다. 전기 자동차를 주차장에 주차할 때, 배터리를 충전하도록 요청할 수 있습니다. 로봇은 도킹 스테이션에서 계류기를 풀고, 12개 정도의 모바일 배터리 중 하나를 선택하고, 이 배터리를 여러분의 차로 끌어당긴다. 로봇은 배터리를 자동차에 연결한 다음 다른 충전 요청을 처리할 수 있는 상태로 돌아간다. 충전이 완료되면(또는 심부름에서 돌아오면) 로봇은 배터리를 수거하여 충전 랙으로 가져와 도중에 다른 차와 보행자가 지나가도록 멈춘다.

월요일 발표된 보도 자료에서 폴크스바겐이 다루지 않았던 여러 가지 실패 지점이 있기는 하지만, 재미있는 아이디어이다. 한 예로, 충전 로봇(Charging Robot)은 로봇과 통신하기 위해 어떤 종류의 전체 네트워크(업계에서는 V2X 또는 "모든 차량에")에 자동차가 연결되느냐에 달려 있다. 하지만 그것은 아직 결정되지 않은 아이디어이고, 매력적이지 않지만 그럼에도 불구하고 기본적인 문제들로 가득 찬 아이디어이다. 어떤 기준을 사용해야 할지 논쟁하는 것과 같은 것이다.

폭스바겐 충전 로봇(Charging Robot)의 장단점

또한, 이 충전 로봇(Charging Robot) "시제품"이라고 부르는 것은 폭스바겐이 동작하는 버전을 가지고 있다는 것을 의미하지만, 월요일의 발표 시 실제로 그것을 실제 행동으로 보여주지는 않았다. 대신 폭스바겐은 로봇에 대한 광택 있는 광고와 몇 장의 사진을 포함한 "첫 번째 미리 보기"만 공개했다. 자동 충전은 폭스바겐이 얼마 동안이나 함께 해 온 아이디어이다. 그리고 확실히 혼자는 아니지만, 그것을 실현하는 데 적극적으로 참여하고 있는 몇 안 되는 큰 회사 중 하나이다.

충전 로봇(Charging Robot)의 적용

폭스바겐은 디젤게이트 스캔들에 대한 더 큰 속죄의 일환으로 이미 미국과 유럽에 대규모 급속 충전 네트워크를 구축하고 있다. 이 로봇 같은 것은 좀 더 보완적인 충전 솔루션처럼 보일 수 있습니다. 그러나 급속 충전 네트워크는 실제로 일상적인 사용을 위한 것이 아니며, 오히려 대부분의 전기 자동차 소유자들은 충전의 대부분을 집이나 주차 시설에서 할 것이다. 그래서 더 쉽게 만들 수 있는 방법을 찾아야 한다.

충전용 로봇은 비록 잘 작동하게 되더라도 궁극적인 해결책은 아닐 것이다. 폭스바겐은 이미 중국의 일부 지역과 독일의 볼프스부르크에서 좀 더 표준적인 충전소 기둥처럼 보이는 내부에 배터리를 넣는 다른 아이디어를 시도하고 있다. 이를 통해 충전소는 전기 자동차를 빠르게 충전하는 데 사용할 수 있는 에너지를 축적할 수 있습니다. 지역 전력망이 단번에 그렇게 많은 전력을 공급할 수는 없더라도 말이다.

폭스바겐은 20일 이른바 플렉시블 급속충전소(급속충전소)를 국내에 확대할 계획이라고 밝혔다.

충전 중인 폭스바겐 로봇(출처 : VW)

 폭스바겐 충전 로봇(Charging Robot)

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2020년 전기차 배터리 가격 100$ 이하로 떨어지다

자동차 학습/전기자동차 2020. 12. 18. 15:17 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

2020년 전기차 배터리 가격은 kWh 100$ 이하로 떨어지다.

위의 제목과 같은 예상에도 BloombergNEF에 따르면

평균적으로 여전히 $ 137 / kWh의 비용이 든다는 것입니다.

 

전기차와 관련하여 2020년은 석유가 없는

세상이 무엇인지 보여줄 뿐만 아니라

BloombergNEF에 따르면 kWh 100 달러 미만의 배터리 팩을

사용한 첫 해였습니다.

안타깝게도 중국의 일부 e- 버스로 제한되었습니다.

평균적으로 배터리 팩의 가격은 현재 $ 137/ kWh이지만

여전히 연구 회사에 따르면. 그럼에도 불구하고 ICE 차량의

생산 비용 동등성을 위한 매직 넘버를 달성하는 것은

전기 모빌리티 및 EV 채택이 많은 전통적인 자동차 제조업체가

인정하는 것보다 빠르게 진행되고 있음을 나타냅니다.

.

전기차 배터리 가격 인하 추이(출처: BloombergNEF)

BloombergNEF에는 다른 좋은 소식이 있습니다.

배터리 팩이 "볼륨 가중 평균 기준"을 따를 경우

현재 가격은 훨씬 더 낮습니다 : $ 126 / kWh.

또한 Ray Wills

2019 9 월에 말했듯이 평균 $ 100 / kWh 2023 년에

도착할 것이라고 말했습니다.

 

일부 사람들은 이것이 BEV ICE 자동차와 같은 생산 비용에

도달하는 시점이 될 것이라고 믿습니다.

이 수치는 BNEF 2020 년 배터리 가격 설문 조사에 나와 있습니다.

이 보고서의 주 저자이자 회사의 에너지 저장 연구 책임자 인

James Frith에 따르면 배터리 팩 주문이 증가한 전기 자동차에

대한 수요 증가로 인해 $ 100 / kWh 배터리 가격이 가능했습니다.

새로운 디자인과 더 나은 화학은 또한 연소 엔진 차량과

같은 생산 비용을 달성하는 데 중요한 역할을 합니다.

생산 비용 평가에 대한 추가 뉴스

배터리 비용이 $ 110 / kWh에 도달했지만 가격이 하락하는 데 더 오래 걸림

 

전기차는 2024 년까지 ICE 자동차와 동등한 생산 비용에

도달 할 수 있습니다

Benchmark Mineral Intelligence가 배터리 가격이

하락하는 속도가 느려지고 있음을 공개했을 때 여전히

낙관적인 전망을 지니고 있다고 했다.

그는 원자재 가격이 2018년 고점으로 돌아 간다고 해도

원자재 가격 변화에 대한 업계의 탄력성이 높아졌기 때문에

가격 인하가 멈추지 않을 것이라고 말했다.

, 가격 하락에 더 많은 시간이 소요될 수 있지만 하락할 것입니다.

중국의 일부 e- 버스와 마찬가지로. 값싼 전기차의 시대는

예상보다 빨리 올 수 있습니다.

출처 : BloombergNEF

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중고 자동차 점검 및 매매 지원 서비스(www.korea-autonews.com)

(https://korea-autonews.tistory.com/category/%EA%B3%B5%EC%A7%80%20%EC%82%AC%ED%95%AD)

1. 개인 중고차 매매 시 중고 자동차 점검

- 중대 사고 여부, 침수차 여부, 기타 자동차 점검

- 자동차 엔진 및 트랜스미션 중요 결함 여부 점검

2. 법인 자동차 관리

- 자동차 정기 점검, 자동차 유지 및 정비

- 자동차 Life cycle 관리 및 중고차 판매 조건

- 회사 보유 중고차 대량 구매 및 판매 서비스

3. 자동차 매매 대행 서비스

- 기존 보유 중고차 판매 시 최고가 판매 조건 검색 및 견적 제출

- 중고 자동차 구매 시 최저가 조건 검색 및 구매 중고차 성능 점검

4. 기타

- 자동차 개발 및 정비 분야 30년 경력

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납 축전지 용어 정리(lead–acid battery)

자동차 학습/전기자동차 2020. 6. 12. 07:58 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

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납축전지 외 배터리 다른 용어는 위 참조 바랍니다!

납 축전지 용어 정리(lead–acid battery)

 1. 가속수명시험 (accelerated life test)

실 제 의 사 용 상 태 보 다 환 경 스트레스(온도 등) 또는 적용 스트레스(전류, 전압 등)를 상승시켜 기간을 단축하는 수명시험. 가스 발생 (gassing)물이 전기분해 되어서 가스(산소, 수소)가 활발하게 발생하는 상태.

 2. 감액특성 (characteristics of electrolyte decrease)

배터리의 전해액이 감소한 정도를 나타낸 것.

 3. 개로전압 (open circuit voltage)

배터리가 외부 회로로부터 전기적으로 끊어진 상태에서 이 배터리의 표시 전압.

 4. 격리 (partition)

모노 블록 전조에 서로 인접한 2 개의 단전지 사이를 칸막이한 벽

 5. 격리판 (separator)

양극판과 음극판의 사이에 단락 방지와 간격 유지의 목적으로 수직으로 넣는 다공 또는 미세공의 박판. 격리판은 내산화성, 내약품성, 전기절연성 등이 있는데 그 상부 전해액의 확산과 이온 전도를 막지 않는 것 등의 기능을 가질 필요가 있다. 또한 전해액 유지의 기능도 가져야 하는 것이 있다.

 6. 격자 (grid)

연 축전지의 페이스트식 극판의 활물질을 유지한 것으로 격자모양의 전류가 들어오거나 나가는 분배의 역할을 한다.

 7. 경부하수명 (shallow cycle endurance)

시험방법에 있어서 1회의 방전심도가 10% 이하의 경부하 영역에서의 방전과 충전의 싸이클을 반복할 때의 수명.

 8. 고율방전 (high rate discharge)

축전지의 용량에 비하여 비교적 큰 전류로 행하는 방전.

 9. 고율방전 특성 (high rate discharge characteristics)

고율방전을 행한 경우의 방전특성

 10. 고율방전용축전지 (high rate discharge type battery) 

고방전율을 높이도록 설계된 축전지

 11. 공칭전압 (nominal voltage)  

배터리전압의 표시에 이용하는 전압. 일반적으로 기전력보다 약간 낮은 값을 잡는다. 예로, 납-배터리는 단전지당 2.0V, 니켈-카드뮴 배터리에는 단전지당 1.2V 이다

 12. 과방전 (overdischarge)

배터리를 정해진 종지전압 아래까지 방전한 것.

 13. 과충전 (overcharge)

완전 충전된 상태에 도달된 후의 충전, 물 보충을 필요로 하는 축전지에는 물의 전기 분해에 의하여 전해액이 빠르게 감소한다. 축전지는 일반적으로 필요이상의 과충전을 행하면 수명에 나쁜 영향을 미친다.

14. 과충전 수명시험 (overcharge life test)

과충전이 수명을 결정하는 중요한 인자가 되는 축전지에 있어서, 축전지의 과충전 내구력을 조사하는 시험.

 15. 교류 (alternating : AC)

전류의 흐름이 주기적으로 크기와 방향이 바뀐다. 배터리는 교류를 이용하지 않는다.

 16. 국부전지 (local cell)

축전지의 극판에 불순물 등이 부착되어 국부적으로 전위의 차이가 발생한 것. 자기방전의 원인 중 하나이다.

 17. 균등전압 (mean voltage)

통전중의 축전지전압의 평균값. 정전류 방전에서는 규정 방전 종지전압에 도달할 때까지 평균값을 말하는 것이 보통이다.

 18. 균등충전 (equalizing charge)

여러 개의 축전지를 같은 조로 하여 장시간 사용한 경우 자기방전 등으로 발생하는 충전상태의 불규칙한 산포를 없게 하고 충전상태를 균일하게 하기 위하여 행하는 충전의 방법

 19. 극성 (polarity)

전기적으로 서로 반응하는 음양의 차이 나는 성질.

 20. 극주 (pole)

극판군의 스트랍부에 연결되어 있는 기둥 모양의 전기도체.

 21. 극판 (plate)

축전지의 활물질을 유지한 전극. 양극판과 음극판이 있다.

 

22. 극판군 (element)

양극판군 및 음극판군을 조립하여 격리판이나 매트류를 끼워 넣은 것.

 

23. 글라스매트 (glass mat)

글라스 섬유를 교착시켜 적층하고 바인더로 결착하여 매트로 한 것. paste식 연축전지의 양극 활물질의 탈락 방지에 이용한다.

 

24. 급속충전 (quick charge)

큰 전류로 단시간에 충전을 하는 것.

 

25. 기판(격자판) (grid)

극판의 활물질을 부착할 수 있는 지지대나 전류가 흐를수 있는 납 합금

 

26. 납 붓싱 (lead bushing)

2개의 극주 관통부에 밀착시켜 넣은 납합금 재질의 물질.

 

27. 내부단락 (internal short-circuit)

단전지의 극판군에 있어서 양극과 음극이 단락하는 현상.

 

28. 내전압시험 (dielectric voltage withstand test)

전조에 고전압을 주어 소리의 울림, 핀홀 등의 유무를 조사하는 시험.

 

29. 내진성 (earthquake-proof characteristics)

지진에 대하여 축전지가 견디는 강도.

 

30. 단락전류 (short-circuit current)

축전지의 양극 단자 사이를 단락시켰을 때에 흐르는 전류.

 

31. 단자 (terminal)

외부의 전기적 회로와 연결하는 부분. 테이퍼 단자, 볼트-너트 단자, 리드선식 단자, 리드판식 단자 등이 있다.

 

32. 단자전압 (terminal voltage)

축전지의 양쪽 단자사이의 전압. 단전지 (cell) 축전지를 구성하는 개개의 전지. 단전지의 공칭전압은 연축전지는 2V, 니켈-카드뮴 축전지는 1.2V 이다.

 

33. 단전지 전압(셀전압) (cell voltage)

단전지의 단자 전압.

 

34. 드라이-업 (dry up)

과충전 등으로 전해액이 감소하여 실제 사용에 적용이 되지 않는 현상. 내부저항의 증가가 따른다.

 

35. 만곡 (buckling)

충방전에 의해서 극판이 휘어지는 것.

 

36. 묽은황산 (dilute sulfuric acid)

진한황산을 정제수로 희석한것. 연축전지의 전해액에 사용하는 경우는 보통 비중 1.200~1.300의 것을 이용한다.

 

37. 방전 (discharge)

축전지에 충전되어 있는 전기에너지를 외부로 끄집어 내는 것.

 

38, 방전량 (discharged ampere-hour)

축전지로부터 나온 전기량. 정전류의 경우에는 그 전류값과 방전시간과의 누적으로 표시한다.

 

39. 방전심도 (depth of discharge)

축전지의 방전상태를 표시하는 수치. 일반적으로 정격용량에 비하여 방전량의 비를 나타낸다.

 

40. 방전유지시간 (discharge duration time)

축전지를 규정 종지전압까지 방전했을 때의 방전시작부터 방전 끝까지의 시간.

 

41. 방전전류 (discharge current)

방전할 때의 축전지로부터 흐르는 전류.

 

42. 방전전류밀도 (discharge current density)

극판의 단위면적당 방전전류.

 

43. 방전전압 (discharge voltage)

방전할 때의 축전지 전압.

 

44. 방전 종지비중 (specific gravity of electrolyte at the end discharge)

방전 말기의 축전지 전해액 비중

 

45. 방전 종지전압 (final voltage)

방전을 정지할 때의 축전지 단자전압. 방전전류, 극판의 종류, 축전지의 구조 등에 의하여 차이가 난다.

 

46. 방전특성 (discharge characteristics)

축전지를 방전시켰을 때의 특성(효율).

 

47. 병렬연결회로 (parallel circuit)

전류의 흐름이 한 길 이상으로 통할 수 있는 경우로 같은 극끼리 연결되어 있다. 예로 12volt 50A-hour 배터리를 두개 병렬 연결하면 12volt 100A-hour의 배터리가 되는 연결법

 

48. 방폭시험 (explosion proof test)

방폭구조의 축전지로부터 발생하는 가연성 가스(주로 충전중에 발생)가 축전지 외부의 불꽃 종류에 의해서 축전지 내부에 인화, 폭발하는지를 조사하는 시험.

 

49. 배기홀 (vent hole)

축전지 내부에 발생 가스를 배출하기 위하여 상부 윗면에 설계된 구멍.

 

50. 배출 산무량시험 (escaped acid mist test)

패이스트(paste)형 또는 실(seal)형 연축전지의 충전말기에 축전지로부터 빠져 나오는 산무의 량을 측정하는 시험.

 

51. 보수인자 (maintenance factor)

축전지를 설치하는 경우에 필요로 하는 용량(축전지의 크기)를 산출하는데 있어 사용년수와 사용조건의 변화에 의하여 축전지 용량의 변동을 보상하고 정해진 부하특성을 만족하기 위하여 사용하는 보정값.

 

52. 보 충전 (auxiliary charge)

주로 자기방전을 보충하기 위하여 행하는 충전.

 

53. 봉투식 격리판 (envelope separator)

극판을 감싸 넣는 형태의 격리판

 

54. 부스터 캐이블 (booster cable)

시동 불능에 도달한 축전지에 다른 축전지를 연결하여 엔진을 시동시키는 경우에 사용되는 연결선.

 

55. 불순물 (impurity)

축전지에 원래 함유된 필요치 않은 물질. 축전지의 성능에 악영향을 미치는 물질을 나타낸다.

 

56. 부식 (corrosion)

반응성이 강한물질과 전해질의 파괴적인 화학반응. 예로 철 표면에서 묽은 황산의 반응부하 시험기 (load tester) 전기적 부하를 사용하여 배터리로부터 전류를 끌어내는 장비로 실제적인 방전 조건에서 배터리의 능력을 표시한다.

 

57. 비중 (specific gravity : Sp. Gr.)

물의 밀도에 비교된 액체의 밀도로 전해액의 비중은 순수한 물의 동일 부피의 중량에 비교된 전해액의 중량으로 표현

 

58. 비중계 (hydrometer)

보통 유리제 비중계이다. 전해액의 비중에 의하여 비중계의 위치가 변하는 원리를 이용한 것으로 전해액을 실린더에 취해서 그 중에 뜨게 하여 비중을 측정한다.

 

59. 비중구 (specific gravity indicator)

전해액의 비중변화에 대하여 뜨는 구체. 축전지의 방전 또는 충전상태를 표시한다.

 

60. 비중조정 (adjustment of specific gravity)

완전 충전후 전해액의 비중이 규정값으로 되도록 고비중의 전해액이나 정제수를 첨가하여 조정하는 것. 이 작업은 지식과 숙련을 필요로 한다.

 

61. 산무 (acid mist)

연축전지의 충전 말기에 물의 전기분해에 의하여 발생하는 가스에 수반하여 발생하는 황산분을 함유한 것.

 

62. 부동충전 (floating charge)

정류장치에 축전지와 부하를 병렬로 연결하여 항시 축전지에 일정한 전압을 주어 이것을 충전상태로 두고 정전시 또는 부하의 변경시에 끊임없이 축전지로 부터 부하로 전력을 공급하는 방식.

 

63. 부스트충전 (boost charge)

자동차용 연축전지에는 , 시동기능을 잃어버린 축전지에 충전기를 연결 하고 , 엔진시동을 보조할때의 충전. 거치식 축전지에서는 부동충전 외에도 회복충전, 균등충전 등을 말한다.

 

64. 산소과전압 (oxygen overvoltage)

실제로 산소가 발생하는 전극전위와 평형전위와의 차이.

 

65. 상부 덮개 (top cover)

축전지의 윗면을 덮는 덮개 수소과전압 (hydrogen overvoltage) 실제로 수소가 발생하는 전극전위와 평균전위와의 차이.

 

66. 설정전압 (predetermined voltage)

정전압 충전 등 사용조건을 고려하여 정해진 충전전압.

 

67. 스텝충전 (step charge)

충전 중에 전류를 단계적으로 변형시켜 행하는 충전. 정전류 충전방법의 일종이다.

 

68. 스트랍 (strap)

같은 극성의 극판의 러그를 병렬로 용접하여 형성한 막대형의 납합금의 집전체.

 

69. 시간율 (hour rate)

축전지의 충방전 전류의 크기를 표시하는 용어. 전류 i 로 방전하고 종지전압까지의 시간이 t 시간으로 된다면 이 방전을 t 시간율 (t HR)방전으로 말하고, i 를 t시간율 방전전류라 말한다. 또한 t 분간의 경우는 t MR 로 나타내기도 한다.

 

70. 시동용 축전지 (starter battery)

 엔진을 시동하기 위하여 사용하는 전지.

 

71. 실제 용량 (actual capacity)

실제로 축전지가 가지고 있는 용량. 결정된 시간율로 방전했을 때의 용량으로, 시간율과 Ah로 표시한다.

 

72. 싸이클 수명시험 (cycle life test)

규정 전류, 온도, 시간에 대한 충방전의 반복에 의해 축전지의 수명을 조사하는 시험. 축전지의 종류, 용도 등에 의하여 여러 가지 수명시험 방법이 JIS, SAE 등으로 규격화 되어 있다.

 

73. 싸이클 써비스용 축전지 (cycle service battery)

 방전, 충전을 상호반복하여 사용하는 축전지. 대표적인 것으로는 전기차용 축전지 등이있다.

 

74. 썰페이션 (sulfation)

연축전지의 활물질이 과방전, 장기방치 등에 의하여 충전을 시켜도 원상태로 회복되기 힘든 결정성 황산납으로 되는 것. 용량이나 방전전압이 낮아지기도 하며 수명에 나쁜 영향을 미친다.

 

75. 암페어-아워 효율 (ampere-hour efficiency)

충전량에 대한 방전량의 비율을 말하며 다음 식에 의하여 산출한다.

 

 AH 효율 = (방전전류×방전시간) ÷ (충전전류×충전시간) × 100 (%)

 

76. 양극 (positive electrode)

축전지의 방전시에 외부 회로에 전류가 유출하는 음극보다 높은 전위를 갖는 전극. (+) 극 이라고도 말한다.

 

77. 양극판 (positive plate)

축전지의 방전시에 외부 회로로 전류가 유출하는 쪽의 극판. 전해액에 대한 음극판의 전위보다 높다.

 

78. 에너지 밀도 (energy density)

축전지의 단위질량 또는 단위용량당 낼 수 있는 에너지. Wh/kg, Wh/ℓ 의 단위로 표시된다.

 

79. SLI 축전지 (SLI battery)

자동차용 연축전지. SLI 는 시동(starting), 점등(lighting), 점화(ignition)의 줄임말이다.

 

80. 역충전 (reverse charge)

 극성을 반대로 하여 행하는 충전.

 

81. 연축전지 (lead-acid storage battery)

양극 활물질에 이산화납, 음극 활물질에 해면상납, 전해액에 묽은 황산을 사용한 축전지. 공칭전압은 단전지당 2.0V

 

82. 연화 (softening)

연축전지에 있어 활물질의 입자간 결합력이 충방전의 반복, 고온, 고비중 등의 사용조건에 의해서 약화되고 활물질이 연약해지는 현상.

 

83. 온도 환산 (temperature correction)

전해액 비중, 용량 등은 온도에 의해 변화하는데, 표준온도의 값으로 환산을 하는 것.

옴 (ohm) 전기회로에서 저항의 측정 단위(Ω)

 

84. 옴의 법칙 (ohm' law)

전기회로에서 전압과 전류의 관계로 다음과 같이 표현할 수 있다. V = I × R (V: 볼트, I: 전류, R: 저항)

 

85. 와트-아워 효율 (Watt-hour efficiency)

방전전력량과 충전전력량과의 비율. 다음 식에 의하여 산출한다. Wh 효 율 = ( 방 전 전 류 × 방 전 시 간 × 평 균 방 전 전 압 ) ÷ (충전전류×충전시간× 평균충전전압) × 100 (%)

 

86. 완전방전 (full discharge)

축전지를 정해진 전류로 정해진 종지전압까지 방전을 하는 것.

 

87. 완전충전 (full charge)

전체 활물질을 방전전의 상태로 되돌아 갈때까지 충전하는 것.

 

88. 용량 (battery capacity)

축전지의 전기적인 성능. 보통은 암페어-아워 용량을 의미하고 단위는 Ah로 표시하며 또는 C 로 표시되기도 한다.

 

89. 용량보존율 (charge retention rate)

용량이 안정된 축전지의 실제 용량을 A 로 하고 완전충전후의 축전지를 일정기간, 일정한 조건하에서 방치한 후의 동일조건에 의하여 잔류용량을 B 로 했을 때 다음 식에 표시된 비율. 용량보존율 = (B÷A) × 100 (%).

 

90. 용량보존특성 (charge retention)

축전지를 완전충전후에 임의의 일정조건에서 일정기간, 폐로상태에서 방치한후, 그 축전지가 보유하고 있는 용량.

 

91. 용량시험 (capacity test)

축전지를 규정전류로 규정 종지전압까지 방전하고 용량을 구하는 시험. 고율방전시험, 저율방전시험 등이 있다.

 

92. 용량환산 (capacity corrention)

축전지의 용량은 방전율, 사용온도,방전종지전압 등에 의하여 변화하는데 임의 조건에 대하여 용량에 대한 환산을 하는 것.

 

93. 용량환산인자 (capacity conversion factor)

용량환산에 사용하는 계수. 축전지의 형식, 온도 및 방전종지전압에 따라 다르다.

 

94. 용적효율 (volume energy density)

축전지의 단위 용적에 해당하는 축전지 성능. 예를 들면, Wh/ℓ, Ah/ℓ 등의 단위로 표시한다.

 

 

95. 음극 (negative electrode)

축전지의 방전시 외부회로로부터 전류가 유입하는 양극보다 낮은 전위를 갖는 전극. (-) 극 이라고도 한다.

 

96. 음극판 (negative plate)

축전지의 방전시 외부 회로를 통하여 전류가 유입하는 쪽의 극판. 전해액 속에서 양극판보다 전위가 낮다.

 

97. 음극판 첨가제 (additive reagent for negative plate)

음극판의 활물질에 성능을 개선하기 위하여 첨가하는 물질. 연축전지에는 황산바륨, 리그닌, 카본 등이 있다.

 

98. 이산화연 (lead dioxide)

연축전지의 양극 활물질. 화학기호 PbO2로 표시하며 과산화연이라 말한다.

 

99. 익스팬디드 격자 (expanded grid)

납 또는 납합금의 얇은 판으로 잘라 신장시켜 제작한 격자.

 

100. 인디케이타 (indicator)

축전지의 전해액의 위치나 충전상태를 표시하는 장치. float 식과 투시식이 있다.

 

101. 일차전지 (primary battery)

전기 에너지를 수용할 수 있으나 재충전이 불가한 배터리

 

102. 자기방전 (self discharge)

외부 회로로 전류가 흐르지 않게 되는 축전지의 용량이 감소하는 것.

 

103. 자기방전율(self discharge rate)

용량이 안정한 축전지의 실제용량을 A로 하고, 완전 충전후의 축전지를 일정시간, 일정조건에서 방치한 후의 동일한 방전조건에 의하여 남아있는 용량을 B라 했을때 다음 식에 의한 비율.

자기방전율 = (A-B) ÷ A × 100 (%)

 

104. 잔류용량 (residual capacity)

부분방전 또는 장기 보존한 후의 전지내부에 축적되어 있는 용량.

 

105. 잔류 용량계 (charge indicator of battery)

축전지의 잔류 용량을 표시하는 기계. 방전량을 표시하는 것도 있다.

 

106. 저온고율방전 (high rate discharge at low temperature)

냉 각 된 축전지에서 행하는 고율방전.

 

107. 저율방전 (low rate discharge)

축전지의 용량에 대하여 비교적 작은 전류로 행하는 방전.

 

108. 이차전지 (secondary battery)

충전에 의하여 반복 사용이 가능한 전지.

 

 

109. 저율방전특성(low rate discharge characteristics)

저율방전을 한 경우의 방전특성.

 

110. 저율방전형 축전지 (low rate discharge type battery)

저율방전 향상으로 설계된 축전지.

 

111. 저장시험 (storage test)

어떠한 규정조건에서 규정시간 저장한 임의의 전지성능을 조사하는 시험.

 

112. 저저항 격리판 (low electric resistance separator)

전기저항이 적은 격리판. 특히 고율방전 특성을 요구하는 축전지에 시용된다.

 

113. 전기량 (ampere-hour : AH)

배터리에 저장되어 있는 전기량의 단위로 전류(A)와 방전 시간(hour)의 곱으로 표현한다. 예로 5A의 전류로 20시간 방전을 할 수 있는 배터리라면 5A×20hour =100AH라고 한다.

 

114. 전기 저항 (electrical resistance)

 회로에서 전류가 자유롭게 흐를 수 있는 정도의 반대개념으로 옴으로 측정한다.

 

115. 전력 (watt)

전기적인 힘을 표현하는 단위로 전력(W) = 전류(A) × 전압(V) 전력량 (watt-hour, Hr) 전력 × 시간으로 표현된 전기적 에너지의 측정단위

 

116. 전류 (current)

전기의 흐르는 비율 혹은 도선을 따라 흐르는 전자의 흐름 비율로 보통 물의 흐름과 비유된다. 암페어(A) 전압 (volt) 전기적 전위차를 나타내는 단위 전압과 전해액과의 상관 관계

 

117. 개회로 전압 = 전해액 비중(25℃인 경우) + 0.85

 

118. 전압 강하 (voltage drop)

전기적 저항을 측정했을 때 전기적 전위의 실제적인 차이.

 

119. 전조 (container)

극판군, 전해액 등을 넣은 축전지를 형성하기 위한 내산성의 용기 또는 내알칼리성의 용기

 

120. 전해액 (electrolyte)

축전지 내부의 전기, 화학반응에 따라 이온을 전도시키는 매체. 연축전지에는 묽은 황산, 알칼리 축전지에는 일반적으로 수산화칼륨 용액이 사용된다.

 

121. 접지 (ground)

회로의 기준 전위. 자동차에 사용할 경우 배터리 케이블 중의 하나를 자동차의 몸체나 프레임에 연결시킴으로써 회로를 구성한다. 오늘날 99% 이상이 음극 터미널을 접지로써 사용한다.

 

122. 정류기 (rectifier)

정류기를 사용하여 교류전력을 직류전력으로 교환하는 장치.

 

123. 즉용식 연축전지 (dry charged lead-acid battery)

액 주입후에 초기 충전을 하지 않아도 사용가능한 연축전지. 일반적으로는 간단한 보충전을 필요로 하는 경우가 많다. 또한 보충전을 함에 따라 축전지의 성능을 처음부터 충분한 사용이 가능하다.

 

124. 정저항방전 (fixed resistance discharge)

 일정한 저항을 부하로 하여 행하는 시험. 방전이 진행하고 축전지 전압이 떨어지는데 따르는 전류는 작아지지 않는다.

 

125. 정전압 수명시험 (constant voltage life test)

충전을 정전압으로써 행하는 수명시험 방법

 

126. 정전력방전 (constant watt discharge)

일전한 전력으로 행하는 방전.

 

127. 정전류, 정전압충전 (constant voltage constant current charge)

 충전 시작은 일정한 전류로 충전을 하고 충전이 진행되어 축전지의 단자전압이 임의의 설정전압에 도달한 이후. 그 전압으로서 충전을 하는 방법.

 

128. 정전류방전 (constant current discharge)

일정한 전류로 행하는 방전.

 

129. 정전류충전 (constant current charge)

일정한 전류로 행하는 충전.

 

130. 정전압충전 (constant vlotage charge)

축전지의 단자에 가하는 전압이 일정하게 유지되는 충전.

 

131. 종지방전 (cut-off discharge)

축전지의 방전량, 방전시간 등이 어떠한 일정값에 도달했을 때에 중단하는 방전방식

 

132. 중량효율 (weight energy density)

단위 중량당 얻어진 축전지의 방전특성. 예를 들면, Wh/kg, Ah/kg 등의 단위로 표시된다.

 

133. 중부하수명 (deep cycle endurance)

수명시험 방법에 있어서 1회의 방전심도가 20% 이상의 중부하 영역에서의 방전과 충전의 싸이클을 반복했을 때의 횟수.

 

134. 직렬연결회로 (series circuit)

전류의 흐름이 한길을 통하는 경우로 양극과 음극이 연속적으로 연결된 경우, 예로 만일 12volt의 배터리가 직렬로 연결되어 있다면 24volt가 되며, 용량은 같다.

 

135. 직류 (direct current : DC)

전류의 흐름이 오직 한방향 으로 흐름. 배터리에서 방전시 직류를 방전하며, 충전시 반대 방향으로 직류를 사용해야 한다.

 

136. 진동시험 (vibration test)

축전지에 진동을 가하여 기계적 강도를 조사하는 시험.

 

137. 집합 배기구조 (collective exhaust unit)

두 쎌 이상의 발생 가스를 집합하여 축전지 외부로 한꺼번에 배출하는 구조.

 

138. 초기용량 (initial capacity)

초기의 축전지 용량. JIS 등에서는 초기용량은 정격용량의 일정값 이상이면 좋다고 규정하고 있다. (예를들면, 95%) 초충전 (initial charge) 미충전 축전지의 최고 충전. 전해액 주입후 통전하여 활물질 충분하게 활성화하는 것.

 

139. 총전압 (total voltage)

 2개 이상의 단전지를 직렬로 연결한 경우의 전체 전압.

 

140. 최대방전전류 (maximum discharge current)

변형, 외관이상, 극주의 용접절단 등을 발생하지 않는 범위에서 방전 가능한 최대전류

 

141. 축전지 (battery)

2개의 다른 전극과 1개의 도전성 물질로 구성되어, 그것에 의하여 화학적 에너지와 전기적 에너지가 상호 교환하는 계(system). 일반적으로 2차전지라 말한다.

 

142. 축전지 내부압 (internal cell pressure)

축전지의 내부 압력. 전해액 성분의 전기분해에 의하여 가스발생과 음극판에서의 산소가스의 흡수 등에 의한 축전지내부의 압력이 변화한다.

 

143. 출력밀도 (power density)

단위 중량당 얻어진 축전지의 출력. 예를 들면, W/kg 등의 단위로 표시된다.

 

144. 충방전횟수 (cycle number)

 충전방전을 반복하는 경우의 충방전 횟수. 1회 충전, 1회 방전을 1 회(싸이클)로 한다.

 

145. 충전 (charge)

 축전지에 외부 회로로부터 직류를 공급하고 극판 활물질을 화학 변화시켜서 축전지 내부에 전기에너지를 화학에너지로서 축적하는 일.

 146. 충전기 (battery charger)

 축전지의 충전에 편리하도록 사용 되는 정류기. 정류장치라 말한다.

 147. 충전량 (charged ampere-hour)

 충전에 사용되는 전기량. 정전류충전의 경우에는 그 전류값과 충전시간의 누적으로 된다. 단위는 암페어-아워(Ah)

 148. 충전말기 전압 (end-of-charge voltage)

 충전 말기에 통전 상태에 있는 축전지의 전압.

 149. 충전부족 (poor charged state)

충분히 충전시키지 않은 상태. 항상 충전 부족상태로 되어 있으면 수명이 단축된다.

 150. 충전 상태 (state of charge)

 배터리에 저장된 전기적 에너지의 양으로 주어진 시간에서 만충전상태를 %단위로 표현

 151. 충전수입성 시험 (charge acceptance test)

 방전된 축전지가 얼마나 충전될 수 있는가를 조사하는 시험.

 152. 충전전류 (charge current)

 충전중에 흐르는 전류. 정전류 충전의 경우 항시 일정한 전류가 흐른다. 정전 압충전의 경우에는 충전의 진행에 따라 전류값이 작아지게 된다.

 153. 충전전압 (charge voltage)

 충전중의 축전지 전압.

 154. 충전특성 (charge characteristics)

충전시의 전류, 전압, 시간 등의 관계

 155. 충전효율 (charge efficiency)

암페어-아워 효율과 와트-아워 효율과의 총칭. 암페어-아워 효율의 의미로 사용하는 경우가 많다.

 156. 측면터미날 (side terminal)

축전지의 측면부위에 설계된 단자. 자동차용 축전지 일부에 사용되고 있다.

 157. 트리클 충전 (tricle charge)

축전지의 자기방전을 보충하기 위하여 부하로부터 떼어노은 상태에서 끊임없이 미세한 전류로 행하는 충전.

 158. 파이럿-쎌 (pilot cell)

전지 성능시험 등으로 배터리를 대표하는 단전지.

 159. 패이스트식 연축전지 (pasted type lead-acid battery)

 양극, 음극에 패이스트식 극판을 사용한 연축전지.

 160. 폐로전압 (on-load voltage)

축전지에 부하를 연결하여 방전시키고 있을 때의 전압.

 161. 폭발한계 (explosion limit)

폭발이 일어나기 위해서 필요한 가스농도, 압력 등의 한계. 예로서 수소 공기의 혼합기체에는 폭발 하한선의 수소농도는 4~9% 정도로 알려 있다.

 162. 형식(designation)

형식 또는 명칭외에 축전지 갯수 등 필요한 사항을 포함하는 것. 따라서 조전지의 종류 등을 동시에 표시하는 것도 좋다.

 163. 하이브리드 배터리 (hybrid battery)

극판 격자합금이 양극과 음극이 다른 연축전지., 예를 들면 양극격자는 Pb-Sb계 합금, 음극격자는 Pb-Ca계 합금을 사용하는 자동차용 연축전지.

 164. 해면상납 (spongy lead)

다공성으로 생성된 납으로 연축전지의 음극판의 활물질은 해면상납으로 불린다.

 165. 허용 최저전압 (allowable minimum voltage)

부하쪽에 기계가 요구하는 최저 전압값으로 전지와 부하의 사이에 연결선 등의 전압강하를 가하는 전압.

 166. 화성 (formation)

극판을 적당한 전해액 속에서 전해시킨 양극판, 음극판에 각 극성을 갖게 하는것. 연축전지에는 건조시킨 극판을 희황산 속에서 전해시키고 산화 및 환원에 의하여 양극판의 납산화물을 이산화연, 음극판을 해면상 납으로 변화시킨다.

 167. 활물질 (active material)

전극의 전기화학 반응물질. 연축전지의 경우 양극의 이산화납, 음극의 해면상납.

 168. 활물질의 이론용량 (theoretical capacity of active material)

활물질량에 대한 이론적인 용량. 예로서 연축전지에서 음극 활물질(Pb) 3.866g, 양극 활물질(PbO2) 4.463g 의 이론용량은 1Ah 이다.

 169. 활물질의 이용율 (active material utilization)

전체 활물질 질량에 대하여 실제로 방전반응에 참여한 활물질 질량의 비율 또는 이론용량에 대한 실제용량의 비율.

 170. 회로 (circuit)

전자의 흐름 통로, 폐회로인 경우는 전자의 흐름이 가능한 경우나 개회인 경우는 절단되거나 연결이 되지 않은 경우이다.

 171. 회복충전 (recovering charge)

방전된 축전지를 다음 방전을 위하여 용량이 회복될 때까지 충전을 하는 것.

 172. 회전 (cycle)

배터리에서 한번 방전 그리고 한번 충전을 1회전 혹은 1사이클(cycle)이라 한다.


배터리 용어와 관련 다른 종류 배터리 소개

 

 

 

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LIC(리튬이온 캐패시터) 전지

자동차 학습/전기자동차 2020. 5. 26. 08:29 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

LIC(리튬이온 캐패시터) 전지

1. 전지의 개요

 리튬이온 캐패시터(LIC : Lithium-ion Capacitor)는 전기이중층 캐패시터(EDIC : Electric Double Layer Capacitor)와 리튬이온 2차 전지(LIB)의 특징을 겸비하는 하이브리드 캐패시터(Hybrid Capacitor)이며, 고 에너지 밀도, 신뢰성, 긴수명, 안정성으로 인해 활발하게 진행되고 있다.

 리튬이온 캐패시터란 음극에 리튬 첨가 가능한 탄소계 재료를 이용하고, 양극에서는 통상의 전기이중층 콘데서에 이용되고 있는 활성탄, 혹은 폴리머계 유기 반도체 등의 캐패시터 재료를 이용한 하이브리드 캐패시터이다. 음극에 전기적으로 접속된 금속 리튬이 전해액의 주액과 동시에 국부 전지를 형성해, 음극의 탄소계 재료에 리튬이온으로서 첨가가 시작힌다.

 첨가가 완료되며 음극의 전위는 개략 리튬의 전위가 되어, 리튬이온 캐패시터는 충전 전의 초기 전압으로서 3V 미만의 전압을 가진다. 따라서 통상의 전기이중층 콘덴서와의 충방전 전위를 비교하면, 양극의 전위를 너무 높게 설정하지 않아도, 고전압을 얻을 수 있어 이것이 결과적으로 신뢰성 향상의 한 요인이다.

 리튬이온 전지는 값이 비싸고, 충방전 속도(출력밀도)가 충분하지 않으며, 충방전 반복에 의한 열화가 문제이다. 특히 충전에 시간이 많이 걸리는 문제는 가장 큰 난제이다. 이를 획기적으로 개선 할 수 있을 것으로 기대되는 새로운 전지가 부상하고 있다. 지금까지 무정전 비상전원 장치에 사용되어 온 리튬이온 캐패시터이며, 부품기술이나 재료 기술의 발전에 따른 것이다.

리튬이온 캐패시터 구조(출처: LIC 삼신 디바이스)

 리튬이온 캐패서터는 전기이중층 캐패시터라고 하는 축전 부품과 리튬이온 2차 전지를 조합한 하이브리드 구조이다. 전기 이중층 캐패시터의 정극(+)과 리튬이온 2차전지의 부극(-)을 연결한 것이다.

전기이중층 캐패시터는 전극 표면에 이온이 접근해서 만들어지는 전기 2중층을 캐패시터(콘덴서)로서 이용하는 것이며, 충방전이 아주 빠르지만(출력밀도가 높지만), 에너지 밀도는 낮다. 그래서 부극(-)을 치환함으로써 출력밀도와 충방전 반복 가능횟수를 리튬이온 2차 전지에 비해 한 자리수 이상 개선하고, 에너지 밀도를 전기이중층 캐패시터의 몇 배 이상으로 높여서 리튬이온 전지와 비슷한 성능을 지닌다.

 유망한 전지로는 리튬이온 전지가 있다. 이 리튬이온 전지에 비해 리튬이온 캐패시터는 순간적으로 커다란 에너지를 얻을 수 있기 때문에 순간 전압저하 보상장치 등 산업용 장비에 사용되고 있다.

LIC 응용 분야

 리튬이온 캐패시터는 특징을 살려서 태양광 발전 등의 자연 에너지와 조합으로 생태계 및 장수명화에서 환경 부하 저감으로의 공헌을 기대할 수 있는 장치이다.

 또한 박형은 비접촉 충전 등의 급속 간이충전 시스템과 조합 및 자연 에너지 충전에 의한 소형 모바일 기기, 통신 기기 등에 적용할 수 있다.

일본 ACT사 리튬이온 캐패시터 전지

 응용 분야는

① 급속 충전, 경량, 저자기 방전의 특징을 민생 기기용 전원

② 미터 통신& 검침 System

③ 태양전지, 풍력발전과 조합한 축전 장치(가로등, 소형 LED 조명등)

④ 에너지 절약 기기의 보조 전원(복사기 급속가열, 프로젝트 등)

⑤ 자동차 전자 제어 관련(idling-stop devices, drive recorders, brakes-by wire ) 등에 일부 실용화 되어 사용되고 있다.

2. 리튬이온 캐패시터의 전지의 장단점

표 리튬이온 캐패시터 전지의 장단점

리튬이온의 단점

- 값이 비싸다.

- 충방전 속도(출력밀도)가 불충분

- 충방전 반속에 의한 열화 문제

- 특히 충전에 시간이 많이 걸리는 문제

- 충방전 횟수는 1000~2000번이 한계

- 메일 충방전을 반복하는 경우 3년 정도면 수명이 끝남

- 리튬은 철이나 알루미늄에 비해 채굴량이 많이 않은 희귀금속(희토류금속)에 속한다. 게다가 생산의 대부분을 중국에 의존하고 있으며, 미래에도 자원의 장기적 확보가 어렵다.

리튬이온 캐패시터 장점

- 전기이중층 캐패시터라고 하는 축전부품과 리튬이온 2차 전지를 조합한 하이브리드 구조의 전지

- 무정전 비상전원장치에 사용

- 100~200만 번 충방전이 가능하므로 수명은 반영구적

- 단자간의 전압으로부터 에너지 잔량을 정확히 측정할 수 있는 이점

- 50센티미터~1미터의 거리를 송수신 안테나가 상당히 떨어져 있어도 송전할 수 있다.

리튬이온 캐패시터의 단점

- 에너지 밀도가 낮다.

- 1회 충전하고 시속 40km로 주행하면 10~20분 정도에 전기에너지가 소진된다. 대안으로 무선급전으로 전기를 공급하면 된다.

LIC(Lithium Ion Capacitor) 비교

이차전원

전기이중층커패시터(EDLC)

리튬이온커패시터(LIC)

리튬이온전지(LIB)

정극(+)

활성탄

활성탄

리튬메탈옥사이드

부극 (-)

활성탄

흑연계탄소

흑연계탄소

에너지밀도

Low

Medium

High

출력밀도

High

Medium

Low

신뢰성

High

Medium

Low

전압

~ 3.0V

3.8V

4.2

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(https://korea-autonews.tistory.com/category/%EA%B3%B5%EC%A7%80%20%EC%82%AC%ED%95%AD)

1. 개인 중고차 매매 시 중고 자동차 점검

- 중대 사고 여부, 침수차 여부, 기타 자동차 점검

- 자동차 엔진 및 트랜스미션 중요 결함 여부 점검

2. 법인 자동차 관리

- 자동차 정기 점검, 자동차 유지 및 정비

- 자동차 Life cycle 관리 및 중고차 판매 조건

- 회사 보유 중고차 대량 구매 및 판매 서비스

3. 자동차 매매 대행 서비스

- 기존 보유 중고차 판매 시 최고가 판매 조건 검색 및 견적 제출

- 중고 자동차 구매 시 최저가 조건 검색 및 구매 중고차 성능 점검

4. 기타

- 자동차 개발 및 정비 분야 30년 경력

(자동차정비기사, 자동차 산업기사, 중고차 진단평가 1급 자격증 보유)

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   1) 지구를 살리는 친환경 자동차 사용법(Yes 24)

   2) 자동차 50 100 km 타는 법(Yes 24)

   3) 자동차 왕초보 중고차 구매법(Yes 24)

- 자동차 서비스 제공 불만족 시 100% 환불

5. 문의 연락처 : 카닥(Car Doc), HP : 010-7102-8900, e-mail : koreaautonews@gmail.com

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