왜 테슬라는 NCM 배터리에 대해 80% 충전을 권장할까?

사람마다 하루에 사용하는 배터리 양은 천차만별입니다. 어떤 사람은 하루에 10%밖에 쓰지 않기도 하고, 어떤 사람은 50%, 심지어 하루 100% 이상을 충전해야 하는 경우도 있습니다. 그런데도 테슬라는 왜 대부분의 사용자에게 80% 충전을 기본값으로 설정해 놓았을까요?

배터리 관점에서 보면 가장 안정적인 상태는 사실 50%입니다. 하지만 제조사가 " 50% 근처에서 쓰세요"라고 하면 일반 사용자는 혼란스러울 수밖에 없습니다. 도대체 그걸 어떻게 실생활에 적용하라는 건지 이해하기 어렵기 때문이죠.

그래서 나온 타협점이 바로 80%입니다. 충분한 주행거리를 확보하면서도 배터리 수명을 어느 정도 보호할 수 있는 현실적인 상한선이죠. 실제로 배터리를 가장 아끼고 싶다면, 본인의 하루 사용량을 기준으로 충전 상한을 더 낮추는 것도 방법입니다.

아래 그래프는 고속 충전이 가능한 NCM811 배터리 설계에 대한 논문에서 가져온 것입니다.

Wang, C.-Y. et al. Fast charging of energy-dense lithium-ion batteries. Nature 611, 485–490 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05281-0

여기서는 충전 상한을 75%와 70%로 설정해 각각의 수명을 비교했는데, 단 5% 차이로도 사이클 수명에서 두 배 이상 차이가 나는 것을 볼 수 있습니다.

이 그림을 가져온 이유는 모든 배터리가 동일한 특성을 가진다고 말하려는 게 아닙니다. 다만, 충전 상한선을 단 몇 퍼센트만 낮춰도 배터리 수명에 꽤 큰 차이를 만들 수 있다는 점을 보여주고 싶었습니다. 물론 배터리의 설계나 셀 구조에 따라 수명 곡선은 달라질 수 있기 때문에 이 결과가 모든 배터리에 그대로 적용되지는 않습니다. 하지만 중요한 건, 충전 상한선의 작은 차이만으로도 수명에 분명한 영향을 줄 수 있다는 사실입니다.