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전비(km/kWh) — 전기차의 연비
전비는 전기 1kWh로 몇 km를 갈 수 있는지를 나타내는 값입니다. 내연기관의 연비(km/L)에 대응하며, 숫자가 클수록 효율이 좋습니다.
전비를 알면 두 가지가 바로 계산됩니다.
- 필요 전력량 = 주행거리 ÷ 전비. 300km를 가려면 전비 5.0km/kWh 기준 약 60kWh가 필요합니다.
- 주행 비용 = (1 ÷ 전비) × 단가. 전비 5.0km/kWh에 단가 300원이면 1km당 약 60원입니다.
차급에 따라 전비 수준이 크게 다릅니다. 무거운 대형 SUV일수록 전비가 낮아지는데, 이건 결함이 아니라 물리적으로 당연한 결과입니다. 예를 들어 기아 EV9은 공차중량이 트림에 따라 약 2,310~2,655kg에 이르는 대형 SUV로, 복합 전비가 3.6~4.2km/kWh 수준으로 인증되어 있습니다.[1] 소형·준중형 전기차가 5~6km/kWh대를 보이는 것과 비교하면 차이가 뚜렷합니다.
인증 주행거리는 어떻게 정해지나
카탈로그에 적힌 "1회 충전 주행거리"는 제조사가 임의로 적는 값이 아니라, 정해진 시험 절차를 거쳐 인증받은 값입니다. 국내에서는 산업통상자원부·환경부 기준의 복합 주행거리가 공식 표기값으로 쓰입니다. 도심 모드와 고속도로 모드를 각각 측정한 뒤 가중 평균해 산출합니다.
해외 자료를 볼 때는 기준이 다르다는 점을 감안해야 합니다. 유럽의 WLTP는 상대적으로 후하게 나오는 경향이 있고, 미국의 EPA는 보수적인 편입니다. 같은 차인데 해외 리뷰의 주행거리가 국내 표기와 다르다면 대개 기준 차이입니다.
또 하나 중요한 변수는 휠 크기입니다. 같은 차, 같은 배터리라도 휠이 커지면 주행거리가 줄어듭니다. EV9의 경우 롱레인지 2WD·19인치가 501km인 반면, 4WD 사양은 443~454km로 인증되어 있습니다.[1] 구동방식과 휠 사양만으로 50km 이상 차이가 나는 셈입니다. 카탈로그 대표값 하나만 보고 판단하면 안 되는 이유입니다.
저온 주행거리 — 카탈로그에 이미 적혀 있다
의외로 잘 알려지지 않은 사실이 있습니다. 국내 전기차 인증에는 상온 주행거리뿐 아니라 저온 주행거리도 함께 표기됩니다. 겨울에 얼마나 줄어드는지 추측할 필요 없이, 공식 인증값을 확인하면 됩니다.
실제 사례를 보겠습니다. 기아 EV9 롱레인지 2WD는 상온 501km, 저온 368km로 인증되었습니다. 감소율로는 약 26.5%입니다.[2] EV9 GT는 상온 421km에 저온 359km로 인증된 기록이 있습니다.[3]
참고로 캐나다자동차협회(CAA)가 영하 조건에서 조사한 전기차 평균 주행거리 감소율은 약 30% 수준으로 보고되었습니다.[2] 즉 26.5%는 평균보다 다소 양호한 편에 속합니다.
저온에서 거리가 줄어드는 이유는 두 가지입니다. 첫째, 리튬이온 배터리는 저온에서 내부 저항이 커져 꺼내 쓸 수 있는 에너지가 일시적으로 줄어듭니다. 둘째, 난방입니다. 내연기관차는 엔진 폐열로 실내를 데우지만, 전기차는 히터에 배터리 전기를 직접 씁니다. 이 감소는 일시적이며 기온이 오르면 회복됩니다. 영구적인 배터리 열화와는 다른 현상입니다.
히트펌프
히트펌프는 전기로 열을 직접 만드는 대신, 외부 공기나 부품에서 발생한 열을 끌어와 실내로 옮기는 방식의 난방 장치입니다. 에어컨을 거꾸로 돌린다고 생각하면 이해가 쉽습니다. 같은 난방 효과를 내는 데 전기를 덜 쓰므로 겨울철 주행거리 손실을 줄여 줍니다.
효과는 실측 자료에서도 확인됩니다. 한 조사에 따르면 히트펌프를 탑재한 차량의 겨울철 주행거리 유지율은 평균 83~89%였던 반면, 미탑재 차량은 63~75%에 머물렀습니다.[4] 차종별로는 테슬라 모델X 89%, 아이오닉5 85%, 폭스바겐 ID.4 63% 등의 수치가 보고되었습니다.
다만 히트펌프도 만능은 아닙니다. 외기 온도가 매우 낮아지면 끌어올 열 자체가 부족해져 효율이 떨어지고, 이때는 보조 전기 히터가 함께 작동합니다. 즉 영하 20도 같은 극한에서는 이점이 줄어듭니다.
회생제동
회생제동은 감속할 때 모터를 발전기처럼 돌려 운동 에너지를 전기로 회수하는 기능입니다. 내연기관차에서 브레이크 마찰열로 사라지던 에너지를 배터리로 되돌립니다.
효과는 주행 환경에 따라 크게 갈립니다.
- 도심 주행 — 가감속이 잦아 회수 기회가 많습니다. 전기차가 도심에서 오히려 전비가 잘 나오는 주된 이유입니다.
- 고속도로 — 일정 속도로 계속 달리므로 감속이 적어 회수량도 적습니다. 여기에 고속에서 공기저항이 급격히 커져 전비가 더 나빠집니다.
- 내리막 — 회수량이 가장 큽니다. 긴 내리막에서 잔량이 오히려 늘기도 합니다.
내연기관차는 보통 고속도로 연비가 도심보다 좋은데 전기차는 반대인 경우가 많습니다. 이 역전 현상의 상당 부분이 회생제동에서 나옵니다.
부수적인 이점도 있습니다. 감속을 회생제동이 담당하는 만큼 마찰 브레이크 사용이 줄어 브레이크 패드 수명이 길어집니다. 전기차의 정비비가 상대적으로 적게 드는 이유 중 하나입니다. 다만 브레이크를 거의 쓰지 않으면 디스크에 녹이 슬 수 있어, 가끔은 일반 제동을 섞어 주는 편이 좋습니다.
대부분의 전기차는 회생제동 강도를 여러 단계로 조절할 수 있고, 가속 페달만으로 감속과 정차까지 하는 원 페달 드라이빙을 지원하기도 합니다.
실주행 전비를 좌우하는 요인
인증값과 실주행이 벌어지는 데는 명확한 이유들이 있습니다. 영향이 큰 순서로 정리하면 다음과 같습니다.
| 요인 | 영향 | 설명 |
|---|---|---|
| 기온 | 매우 큼 | 저온에서 20~30% 감소가 인증값에도 반영될 정도 |
| 주행 속도 | 큼 | 공기저항은 속도의 제곱에 비례. 고속도로 정속이 특히 불리 |
| 운전 습관 | 큼 | 급가속·급제동이 잦을수록 손해 |
| 탑승 인원·짐 | 중간 | 무게가 늘면 가속에 더 많은 에너지 필요 |
| 휠·타이어 | 중간 | 큰 휠, 광폭 타이어일수록 불리 |
| 공조 사용 | 중간 | 난방이 냉방보다 전력 소모가 큼 |
| 지형 | 상황별 | 오르막은 손해, 내리막은 회수로 상쇄 |
그래서 같은 차라도 실사용 전비의 폭이 상당히 넓게 나타납니다. 앞서 언급한 EV9의 경우, 악조건에서 약 3.6km/kWh 수준이 기록된 자료가 있는 반면[5] 조건이 좋은 혼합 주행에서는 인증값을 크게 웃도는 시승 기록도 보고되었습니다.[6] 하나의 숫자로 단정하기보다 범위로 이해하는 편이 현실적입니다.
본인 조건으로 계산해 보려면 전비 변환 계산기로 1km당 비용을, 주행거리 계산기로 실제 갈 수 있는 거리를 확인해 보세요.
자주 묻는 질문
Q. 계기판에 뜨는 주행 가능 거리는 정확한가요?
계기판 값은 대개 최근 주행 전비를 바탕으로 계산한 추정치입니다. 그래서 직전에 고속도로를 달렸는지 도심을 달렸는지에 따라 같은 잔량에서도 다른 숫자가 뜹니다. 겨울에 시동 직후 유난히 짧게 뜨는 것도 이 때문이며, 주행하면서 조건이 반영되면 값이 조정됩니다.
Q. 인증 주행거리를 실제로 달릴 수 있나요?
조건이 맞으면 가능합니다. 다만 인증은 정해진 시험 조건에서 측정한 값이라, 고속 정속 주행이나 한겨울처럼 불리한 조건에서는 미치지 못하는 게 정상입니다. 반대로 도심 저속 주행 위주라면 인증값을 넘기기도 합니다.
Q. 타이어를 큰 휠로 바꾸면 얼마나 손해인가요?
정확한 수치는 차종·타이어에 따라 다르지만, 제조사가 같은 차의 휠 사양별로 주행거리를 따로 인증한다는 사실 자체가 영향이 유의미하다는 증거입니다. 순정 대비 큰 휠로 교체하면 인증값보다 짧아질 가능성이 높습니다.
Q. 겨울 전비가 나쁜데 배터리가 상한 걸까요?
아닐 가능성이 높습니다. 저온 감소는 일시적이며 봄이 되면 회복됩니다. 계절이 바뀌었는데도 회복되지 않는다면 그때 SOH 점검을 고려해 보세요.