전기차의 효율성: 마일 당 kWh 이해 및 범위와 효율성에 미치는 영향

세상이 전기 자동차(EV)로 "이동"(말장난 의도)함에 따라 EV를 구매하는 데는 MSRP, 딜러 마크업, 차량 성능 외에도 더 많은 것이 있습니다. EV를 처음 사용하는 소비자에게는 효율성을 이해하는 것이 중요합니다. 킬로와트시당 마일(m/kWh)은 전기 자동차의 효율성을 측정하고 평가하는 주요 지표입니다.

킬로와트시(kWh)당 마일은 전기 자동차의 효율성을 측정하는 데 사용되는 지표입니다. 이는 갤런당 마일(mpg)과 동일합니다. 가솔린이나 디젤 차량용.

kWh당 마일은 EV가 1킬로와트시의 에너지로 얼마나 많은 마일을 주행할 수 있는지를 나타냅니다. 예를 들어, EV에 50kWh 배터리와 kWh당 3마일 효율 등급이 있는 경우, 완전히 충전된 배터리로 150마일을 주행할 수 있습니다.

EV를 구매할 때 효율성을 고려하는 것은 여러 가지 이유로 필수적입니다.

1. 충전 필요성 감소:

효율적인 전기 자동차의 가장 큰 장점 중 하나는 특히 도로 여행 중 충전 필요성이 줄어든다는 것입니다.

2. 더 편리한 장거리 여행:

미국은 지속적으로 충전 인프라를 구축하고 있으며, 효율적인 EV는 충전 중단을 최소화하고 장거리 여행을 더 편리하게 만드는 데 도움이 될 수 있습니다.

더불어 테슬라의 슈퍼차저 네트워크를 이용할 수 있는 차량은 전국적으로 더 많은 충전 옵션을 이용할 수 있어 상당한 이점을 누릴 수 있습니다.

효율적인 전기 자동차를 선택하면 소비자는 더 원활한 운전 경험, 줄어든 주행 거리 불안, 낮은 운영 비용을 누릴 수 있습니다.

상황이 어떻게 전개되는지 살펴보겠습니다. 아래는 다양한 세그먼트의 인기 있는 EV와 킬로와트시당 관련 마일에 대한 세부 정보입니다.

소형차

모델	마일/kWh
닛산 리프	3.2-3.5
쉐보레 볼트	3.5-4.1
현대 코나 일렉트릭	3.7-4.3
VW e-골프	3.3-3.8
테슬라 모델 3	3.7-4.3

크로스오버

모델	마일/kWh
현대 코나 일렉트릭	3.7-4.3
아우디 Q4 e-tron	3.3-3.8
포드 머스탱 마하-E	3.1-3.5
테슬라 모델 Y	3.2-3.7

SUV

모델	마일/kWh
테슬라 모델 X	2.8-3.3
아우디 e-트론	2.5-3.1
리비안 R1S	2.5-3.0
BMW iX	2.8-3.3

픽업 트럭

모델	마일/kWh
리비안 R1T	2.1-2.5
포드 F-150 라이트닝	2.0-2.4
쉐보레 실버라도 EV	2.2-2.6
테슬라 사이버트럭	2.1-2.5

고급 세단

모델	마일/kWh
루시드 에어	4.3-5.1
테슬라 모델 S	3.5-4.1
BMW i7	3.3-3.9

전기 자동차의 효율성에 영향을 미치는 요인(중요도 순)은 다음과 같습니다.

• 차량 공기 역학
• 운전 습관 및 속도
• 배터리 크기 및 유형
• 기후 및 날씨 조건
• 차량 무게 및 화물
• 지형 및 고도 변화
• 차량 장비: ig 히트 펌프, 타이어 크기

다음 중 몇 가지를 조금 더 자세히 살펴보겠습니다.

EV에서 공기 역학의 중요성

공기 역학은 차량을 공기 중에서 추진하는 데 필요한 에너지 양에 영향을 미치기 때문에 EV의 효율성에 중요한 역할을 합니다.

차량이 공기 역학적일수록 공기 저항을 극복하는 데 필요한 에너지가 적어서 한 번 충전으로 더 멀리 이동할 수 있습니다. 사실, 연구에 따르면 공기 역학을 개선하면 EV 주행 거리를 최대 10%까지 늘릴 수 있습니다.

EV의 공기 역학에 영향을 미치는 요소

다음을 포함한 여러 요소가 차량의 공기 역학에 영향을 미칩니다.

• 항력 계수(Cd): 차량의 공기 역학적 효율성을 측정하는 기준으로, 값이 낮을수록 공기 역학이 더 좋다는 것을 나타냅니다.
• 정면 영역: 바람을 마주하는 차량의 부분. 부분이 작을수록 공기 역학이 더 좋습니다.
• 휠 디자인: 더욱 공기 역학적인 디자인의 휠은 공기 저항을 줄이고 효율성을 높일 수 있습니다.
• 체형: 매끈하고 유선형의 차체 모양은 공기 저항을 줄이고 공기 역학을 개선할 수 있습니다.

EV 설계에서 공기 역학 최적화

제조업체는 다음을 포함하여 EV 설계에서 공기 역학을 최적화하기 위해 다양한 기술을 사용하고 있습니다.

• 전산 유체 역학(CFD): 물리적인 프로토타입이 필요 없이 설계자가 공기 역학을 최적화하는 데 도움이 되는 시뮬레이션 도구입니다.
• 풍동 테스트: 공기역학적 설계를 개선하기 위해 풍동에서 물리적 테스트를 실시합니다.
• 공기역학적 휠: 공기 저항을 줄이고 효율성을 높이기 위해 설계된 바퀴.

실제 세계의 예

다음을 포함한 여러 EV 모델은 뛰어난 공기 역학을 입증했습니다.

• 테슬라 모델 S: 모델 S는 0.21의 Cd를 자랑하며, 모든 생산 차량 중 가장 낮은 공기 저항 계수를 자랑합니다.
• 현대 코나 일렉트릭: 매끈한 디자인과 능동적인 공기 역학 덕분에 Cd가 0.25입니다.
• 루시드 에어: 이 고급 세단은 유선형의 모양과 공기 역학적인 휠 덕분에 0.21의 Cd를 자랑합니다.

운전 습관이 EV 효율성에 미치는 영향

운전 습관은 EV 효율성에 상당한 영향을 미칠 수 있으며, 어떤 습관은 범위를 줄이고 다른 습관은 범위를 극대화합니다. 고려해야 할 몇 가지 핵심 요소는 다음과 같습니다.

• 공격적인 가속: 급격한 가속은 차량을 빠르게 앞으로 추진하는 데 더 많은 에너지가 필요하므로 EV 주행 거리를 최대 10%까지 줄일 수 있습니다.
• 잦은 제동: 과도한 제동은 운동 에너지를 전기 에너지로 다시 변환하고, 그 전기 에너지는 열로 손실되므로 주행거리를 ​​줄일 수도 있습니다.
• 코스팅 및 재생: 브레이크를 밟는 대신 해안 주행으로 정지하면 이 에너지 중 일부를 회수하고 재생 브레이크와 결합하여 효율성을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 많은 EV에서는 페달 하나만으로 운전할 수 있고 실제 브레이크를 거의 사용하지 않아도 됩니다.
• 부드러운 운전: 일정한 속도를 유지하고 급가속을 피하면 EV 주행거리를 ​​극대화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

EV 효율성에 대한 속도의 영향

속도는 EV 효율성과 범위에 영향을 미치는 또 다른 중요한 요소입니다. 다음은 다양한 속도가 EV 성능에 미치는 영향입니다.

• 저속(0-30mph): 전기 자동차는 차량을 앞으로 추진하는 데 필요한 에너지가 적기 때문에 저속에서 가장 효율적입니다.
• 중간 속도(30-60mph): 중간 속도에서는 효율성이 비교적 높지만, 속도가 높아질수록 에너지 소비는 증가합니다.
• 고속(60-80mph): 고속 주행 시에는 공기 저항과 에너지 소비가 증가하기 때문에 EV의 효율성이 크게 떨어집니다.
• 매우 높은 속도(80mph 이상): 매우 빠른 속도에서는 에너지 소비가 급증하기 때문에 EV 주행 거리가 최대 50%까지 줄어들 수 있습니다.

실제 세계의 예

여러 EV 모델은 운전 습관과 속도에 따라 다양한 수준의 효율성과 주행거리를 ​​보여주었습니다.

• 테슬라 모델 3: 최대 326마일의 주행거리를 ​​자랑하는 Model 3는 저속과 중속에서 뛰어난 성능을 발휘하는 EV의 훌륭한 예입니다.
• 현대 코나 일렉트릭: 이 소형 크로스오버는 최대 258마일의 주행 거리를 자랑하므로 도시 주행과 중간 속도의 고속도로 주행에 적합합니다.
• 포르쉐 타이칸(1세대): 고성능 EV인 타이칸의 주행 거리는 매우 빠른 속도에서는 떨어지지만, 한 번 충전으로 최대 279마일을 주행할 수 있습니다.

• 배터리 용량: 용량(kWh)이 높을수록 차량이 주행할 수 있는 잠재 거리가 더 길어집니다.
• 배터리 유형: 배터리 화학 물질마다 에너지 밀도가 다르며, 이는 범위에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 리튬 철 인산(LFP) 배터리는 리튬 니켈 망간 코발트 산화물(NMC) 배터리보다 에너지 밀도가 낮습니다. LFP 배터리는 또한 더 무거운 경향이 있지만 사이클 수명이 훨씬 더 깁니다.
• 충전 요구 사항: 더 큰 배터리는 더 긴 충전 시간이나 더 강력한 충전 장비가 필요할 수 있습니다.  그러나 일반적으로 열 영향을 덜 받으면서 더 많은 전류를 수용할 수 있습니다.
• 배터리 성능 저하: 시간이 지남에 따라 배터리 용량이 감소하여 주행 거리와 충전 요구 사항에 영향을 미칩니다.

결론

EV를 구매할 때는 필요에 가장 효율적인 차량을 구매하도록 마일/kWh를 고려하세요. 실제 효율성은 운전 습관, 날씨, 고도와 같은 여러 요인에 따라 달라질 수 있다는 점을 명심하세요. 다양한 모델을 조사하고 비교하여 라이프스타일과 운전 습관에 가장 적합한 모델을 찾으세요.

참고: 마일/kWh 값은 대략적인 값이며 미국 환경 보호청(EPA)의 데이터를 기반으로 합니다. 변경될 수 있으며 실제 주행 조건을 반영하지 않을 수 있습니다.

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