테슬라 배터리 열화: 첫 해 이후 점점 느려지는 이유

차를 산 지 세 달인데 배터리 건강도가 벌써 몇 퍼센트 떨어졌습니다. 앞으로 어떻게 되는지 데이터로 확인해 보겠습니다.

거의 모든 오너가 겪는 일입니다. 차는 아직 새 차인데 수치는 이미 내려가 있고, 그러면 자연스럽게 이런 생각이 듭니다. 처음부터 이 속도로 줄면 5년 뒤에는 어떻게 되는 걸까.

수천 대의 테슬라에서 모은 실제 주행 데이터로 이 질문을 확인했습니다. 결론은 안심해도 좋다는 쪽입니다. 초기 하락은 분명히 있지만, 그것이 이 배터리가 겪을 가장 빠른 감소이고 이후로는 속도가 계속 느려집니다.

주행거리가 아니라 사이클로 측정합니다

주행거리로 배터리 소모를 비교하는 것은 적절하지 않습니다. 팩 용량이 작은 차는 같은 거리를 가는 데 배터리의 더 큰 비율을 쓰기 때문에, 똑같이 5만 km를 달린 두 차라도 배터리가 실제로 한 일의 양은 크게 다를 수 있습니다.

공정한 척도는 등가 만충 사이클입니다. 어떻게 나눠 썼든 팩 용량 전체에 해당하는 에너지를 사용하면 1사이클입니다. 팩의 10분의 1씩 쓰는 짧은 주행을 열 번 하면 1사이클이 됩니다. 이번 분석 대상 차량의 팩 용량은 52 kWh에서 85 kWh까지 다양했고, 바로 그래서 이 구분이 중요합니다.

이 차량군의 일반적인 차는 등가 만충 사이클 약 190회를 기록했습니다.

초기 하락이 가장 빠른 구간입니다

사이클 기준으로 보면 배터리 건강도는 처음에 빠르게 떨어지다가 곡선이 꺾입니다. 장거리 모델에 쓰이는 니켈계 배터리의 100 사이클당 손실은 다음과 같습니다.

• 30 ~ 60: 12.6 포인트

• 60 ~ 120: 4.9

• 120 ~ 200: 4.8

• 200 ~ 300: 4.1

• 300 ~ 450: 2.5

• 450 초과: 2.2

초기와 중기 사이에 감소 속도가 약 5배 느려집니다. 이 형태는 배터리 과학에서 잘 알려져 있습니다. 새 셀은 초기 몇 사이클 동안 음극 표면에 보호막을 형성하는데, 이 막을 만드는 과정에서 리튬 일부가 소모됩니다. 반복되는 손실이 아니라 한 번만 치르는 비용입니다. 막이 안정되고 나면 이후의 손실은 더 느리고 완만해집니다.

오너들이 가장 걱정하는 첫 해의 하락은, 배터리가 평생 한 번만 하는 일인 셈입니다.

오너에게 어떤 의미인가

차가 새 차인데 수치가 몇 퍼센트 떨어졌다면, 그것은 예상된 현상이며 고장이 아닙니다. 앞으로 완만해질 곡선에서 가장 가파른 구간을 지나고 있을 뿐입니다.

이미 수백 사이클을 기록한 차라면 빠른 감소 구간은 이미 지났습니다. 이후의 손실은 충분히 느려서, 일상적인 운전 습관이 배터리 자체보다 체감에 더 큰 영향을 줍니다.

중고차 두 대를 비교한다면 주행거리보다 사이클이 더 많은 것을 알려줍니다. 주행거리가 많아도 완만하게 쓴 차가, 주행거리는 적지만 깊게 자주 쓴 차보다 배터리가 한 일은 적을 수 있습니다.

어떻게 측정했는가

여기서의 배터리 건강도는 차량 화면에 표시되는 값을 읽은 것이 아닙니다. 원시 텔레메트리에서 직접 계산했습니다. 매 충전 과정에서 실제로 배터리에 들어간 에너지와 충전 상태의 변화량을 측정하면 현재 팩 용량이 나오고, 이를 해당 팩의 최초 정격 용량과 비교해 건강도를 얻습니다.

거의 새 차를 대상으로 이 방법을 검증하면 99.9%가 나옵니다. 사용이 거의 없는 배터리가 보여야 할 값입니다.

두 가지 솔직한 단서

이것은 서로 다른 단계에 있는 다수 차량을 한 시점에 관찰한 결과이지, 한 대의 차를 10년간 추적한 것이 아닙니다. 차량군 전체의 노화 형태를 보여주며, 개별 차량은 그 주변에서 차이를 보입니다.

일부 차량은 측정값이 100%를 약간 넘게 나오는데, 이는 비교 기준으로 삼은 최초 용량이 해당 팩에 대해 다소 보수적이라는 뜻입니다. 곡선의 형태는 이 영향을 받지 않습니다.

본 분석은 당사의 전기차 배터리 분석 플랫폼 Dr.EV를 뒷받침하는 배터리 인텔리전스 연구에서 나온 것입니다. 관측된 차량군의 거동을 반영하며, 개별 결과는 기후와 주행 패턴, 차량 사양에 따라 달라질 수 있습니다.