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자동차

하이브리드 자동차 배터리의 진실│수명, 가격, 방전, 교체비용 등

by M가이드

'하이브리드 자동차는 쉽게 방전된다.', '배터리 가격이 비싸고 수명이 짧다.' 등 하이브리드 자동차 배터리에 관한 여러 이야기들이 있습니다. 하이브리드 자동차 배터리의 수명, 가격, 방전, 교체주기 등에 관한 진실은 무엇인지 알려드리겠습니다.

기아 니로 하이브리드 자동차 사진입니다.현대 코나 하이브리드 자동차
기아 니로 하이브리드 자동차(좌)/현대 코나 하이브리드 자동차(우)

하이브리드 자동차 리튬 배터리

최신 하이브리드 자동차는 납산 배터리보다 성능이 훨씬 뛰어난 리튬인산철 배터리를 사용합니다.

 

리튬인산철 배터리와 납산 배터리를 같은 무게로 두고 비교했을 때, 리튬인산철 배터리가 약 10% P 정도 더 높은 에너지 효율을 가집니다. 특히 충전량이 적을 때 더 큰 차이를 나타냅니다. 납산 배터리는 충전량이 40% 이하로 떨어지면 전압이 12V 아래로 떨어지게 됩니다. 하지만 리튬인산철 배터리는 충전량이 약 10%에 불과할 때까지 전압을 12V 이상으로 유지할 수 있습니다. 

 

리튬인산철 배터리는 납산 배터리보다 수명이 굉장히 깁니다. 보증기간은 10년/20만km에 달합니다. 이러한 까닭은 납산 배터리보다 약 3배 이상 충전 및 방전 내구성이 뛰어나기 때문입니다. 또한, 충격을 받거나 과하게 방전된 상태에서도 폭발이나 가스가 누설하는 일이 없는 안전성을 가지고 있습니다.

리튬배터리와 납산배터리 비교 표입니다.

사진 출처: 현대자동차

 

최신 하이브리드 차량에 장착된 리튬인산철 배터리의 중량은 약 4kg에 불과하며, 납산 배터리를 사용했을 때보다 약 15kg 이상 가볍습니다. 자동차는 가벼울수록 연비가 높아지기 때문에 자동차에서 질량의 의미는 매우 중요합니다. 

 

질량과 함께 부피도 감소되어 고전압 배터리와 함께 시트 아래에 탑재할 수 있습니다. 

 

하지만, 리튬 배터리는 전해질이 액체이기 때문에 기온이 떨어지면 리튬이온의 이동속도가 줄어들어 배터리의 성능이 20~30% 정도 감소하게 됩니다.

 

하이브리드 자동차는 방전이 잘 된다?

하이브리드 자동차를 소유하신 분들의 후기를 모아 보면 방전이 잘 된다는 이야기가 많습니다. 이것은 아마도 잘못된 이야기일 가능성이 높습니다.

 

국내 자동차 회사의 최신 하이브리드 자동차는 저전압 배터리의 과방전을 막기 위해 스스로 전원을 차단하는 기능을 가지고 있습니다. 하이브리드 차량에 대해 잘 모르시는 분들은 전원이 차단된 상태를 방전되었다고 생각하실 수 있습니다. 전원이 차단된 상태는 스마트 키를 누르든, 시동 버튼을 누르든 작동하지 않는 등 방전 상태와 같은 증상을 나타내기 때문입니다.

 

전원 차단 상태를 쉽게 가져오는 것은 블랙박스의 주차 모드입니다. 방전 방지 기능을 가지고 있지 않은 블랙박스의 주차 모드는 엔진 작동이 멈춘 후에도 가동되어 전원 차단 상태를 가져옵니다.

 

 

전원이 차단된 상태에서 시동 걸기 방법

하이브리드 자동차에 있는 12V 배터리 리셋 버튼을 누르면 됩니다. 계기판 근처를 살펴보시면 '12V BATT RESET'이라 적힌 버튼을 볼 수 있습니다. 이 버튼을 누르면 12V 배터리가 재 연결되는데, 15초 이내에 엔진 시동 버튼을 누르시면 됩니다. 

 

'12V BATT RESET'은 차단된 전원을 다시 연결하여 배터리를 보호하는 기능입니다. 따라서, 배터리의 수명에는 큰 영향을 끼치지 않습니다.

중요한 포인트는 시동이 걸린 후, 주행 가능 표시등이 켜진 상태로 정차하거나 주행하며 배터리를 충전해야 합니다. 시간은 약 30분 정도 소요됩니다. 최신 하이브리드 자동차는 LDC(저전압 직류 변환 장치)를 이용하여 고전압 배터리의 전기를 12V로 변환하여 저전압 배터리를 스스로 충전할 수 있습니다. 

 

참고로 말씀드리면, 최근 KAIST의 신소재공학과 강정구 교수 연구팀은 단 몇 분만에 충전이 가능한 고에너지·고출력 하이브리드 리튬 이온 전지를 개발했다고 밝혔습니다. 앞으로는 30분씩 충전할 필요도 없을 것 같습니다.

 

하이브리드 자동차 배터리 가격 및 교체주기

전체 배터리팩을 교체할 때에 비용이 약 150~200만 원 선입니다. 배터리 비용은 꾸준히 떨어지고 있다고 합니다. 자동차 회사에서 말하는 배터리 교체 주기는 10년입니다. 10년 넘게 사용하게 되면 원래 배터리의 약 70% 정도의 성능을 나타냅니다. 따라서, 10년을 넘어서게 되면 충전을 보다 자주 하게 될 것입니다. 

 

12년 전, 현대자동차는 공식적으로 하이브리드 자동차의 수명보다 배터리의 수명이 더 길다고 발표한 바 있습니다. 12년 전이라 현재도 해당되는 말인지 모르겠지만, 배터리 수명이 10년이라면 나쁘지 않은 것 같습니다. 

 

 

 

지난 1분기 국내 하이브리드 자동차 판매량은 전년(2만28888대) 대비 172% 증가한 6만 2277대입니다. 같은 기간 다른 차량의 판매대수는 지난해보다 4.8% 줄었다는 점을 감안하면 더욱 놀라운 수치입니다.

 

기아차 1분기 판매량의 경우 니로, 쏘렌토, 스포티지 등의 하이브리드 차량은 68.7% 증가한 5만 1025대, 니로, 씨드, 쏘렌토 등의 플러그인 하이브리드는 4.3% 증가한 1.5868대를 기록하였습니다.

 

현대차 또한 올해 출시한 아반떼와 함께 투싼, 그랜저, 쏘나타 하이브리드 차량도 작년에 이어 꾸준한 판매량을 기록하고 있습니다.

 

특히, 최근의 유가 흐름도 하이브리드 차량의 인기에 한몫했습니다. 따로 충전하지 않아도 되고 가격적인 면에서 전기차보다 우수하다는 것도 하이브리드 자동차의 장점입니다.

 

다만, 반도체 대란으로 인해 하이브리드 모델이 고객에게 인도되기까지 1년이 넘는 시간이 소요되고 있습니다. 업체 관계자에 의하면 차량 제어기 부분 반도체 이슈는 5월이면 어느 정도 정상화될 것이고, 하반기에는 당초 물량 계획을 따라잡을 수 있을 것이라고 예상된다고 합니다. 

 

하이브리드 자동차 배터리에 관해 알아보았습니다. 배터리 종류에 따라 차이는 있겠지만, 수명이 매우 짧다거나 자동차가 방전이 잘 된다는 이야기는 사실이 아닙니다. 

 

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