전기차 배터리 종류 및 회사 - 현대자동차

정리 내용

• 차종
• 모터 구성
• 배터리팩 용량
• 배터리 용량
• 주요 특장점(1회 충전 주행 거리)

전비보다는 메커니컬 적으로, 배터리팩의 전압 전류 그리고 공차중량에 더 큰 무게를 두고 정리했다. 전비에서 가장 큰 요소는 차량의 적재 상태도 큰 영향을 미치는데, 공차 중량이 가장 크게 작용할 것이다.

 

상온과 저온에서의 주행 성능은 보통 10에서 20퍼 그리고 조금 더 큰 경우는, 제조사마다 차이가 있으니, 어떤 기준으로 볼까 고민했다. 하지만, 상온에서의 성능을 기반으로 보는게 맞다고 생각한다. 저온에서는 개인별 추위에 따른 공조장비의 작동등이 큰 변수로 작용하기 때문이다.

 

그리고 전장을 주요 인자로 놓았다. 전장은 롱바디, 숏바디 등으로 분류되고, 대한민국은 서울의 비좁은 지역과 다수의 아파트로 이뤄진 나라이기에, 큰 차량은 골목길이나 주차장에서 주행이 힘들 것이다. 하지만 그 웅장함이 주는 개인적 만족감은 이뤄 말할 수 없으니 기브앤테이크라고 생각한다.

 

60 언더 : 적은 용량

60- 70 : 준수한 용량

70 - 80 : 충분한 용량

80 이상 : 용량 충분..

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제네시스

 

1. GV70

 

차종	Electrified GV70 AWD 19인치(2022년)	Electrified GV70 AWD 20인치(2022년)
배터리	리튬이온폴리머(77.4kWh)	리튬이온폴리머(77.4kWh)
에너지 소비 효율(KM/KWH)	(도심) 5.0 (고속도로) 4.1 (복합) 4.6	(도심) 4.7 (고속도로) 3.9 (복합) 4.3
1회 주행 가능 거리(km)
배터리 회사	sk이노베이션	sk이노베이션
모터 출력 (PS/rpm) / (kW)	전륜: 160kW, 후륜: 160kW, 합산: 320kW	전륜: 160kW, 후륜: 160kW, 합산: 320kW
최대토크 (kgf.m/rpm) / (Nm)	전륜: 350Nm, 후륜: 350Nm, 합산: 700Nm	전륜: 350Nm, 후륜: 350Nm, 합산: 700Nm
공차중량	2,230kg	2,245kg
타이어(인치)	19"	20"
배터리 정격전압(V) / 용량(Ah)	697 / 111.2	697 / 111.2
전장(mm)	4,715	4,715

 

 

 

2. G80 Electrified(2022년)

 

차종	G80 Electrified(2022년)
배터리	리튬이온폴리머(87.2 kWh)
에너지 소비 효율(KM/KWH)	(도심) 446km (고속도로) 404km (복합) 427km
1회 주행 가능 거리(km)
배터리 회사	sk이노베이션
모터 출력 (PS/rpm) / (kW)	전륜: 136kW, 후륜: 136kW, 합산: 272kW
최대토크 (kgf.m/rpm) / (Nm)	전륜: 350Nm, 후륜: 350Nm, 합산: 700Nm
공차중량	2,265kg
타이어(인치)	19"
배터리 정격전압(V) / 용량(Ah)	522.7 / 166.8
전장(mm)	5,005

 

먼저 출시되었던 탓에, 차량 가격이 횔씬 저렴한 gv70 전기차 버전보다 출력 성능이 부족한 것을 알 수 있다. 그리고 공차중량은 배터리 용량 증가에 따른 불가피한 결과인 것으로 보인다.

 

 

3. GV60

 

차종	GV60 스탠다드 2WD
배터리	리튬이온폴리머(77.4kWh)
에너지 소비 효율(KM/KWH)	(도심) 5.7 (고속도로) 4.5 (복합) 5.1
1회 주행 가능 거리(km)	451
배터리 회사	sk이노베이션
모터 출력 (PS/rpm) / (kW)	후륜: 168kW
최대토크 (kgf.m/rpm) / (Nm)	후륜: 350Nm
공차중량	1,985kg
타이어(인치)	19"
배터리 정격전압(V) / 용량(Ah)	697 / 111.2
전장(mm)	5,005

 

차종	GV60 스탠다드 AWD 19인치	GV60 스탠다드 AWD 19인치
배터리	리튬이온폴리머(77.4kWh)	리튬이온폴리머(77.4kWh)
에너지 소비 효율(KM/KWH)	(도심) 4.8 (고속도로) 4.1 (복합) 4.5	(도심) 4.6 (고속도로) 4.0 (복합) 4.5
1회 주행 가능 거리(km)	400	380
배터리 회사	sk이노베이션	sk이노베이션
모터 출력 (PS/rpm) / (kW)	전륜: 74, 후륜: 160, 합산: 234	전륜: 74, 후륜: 160, 합산: 234
최대토크 (kgf.m/rpm) / (Nm)	전륜: 255, 후륜 : 350, 합산: 605	전륜: 255, 후륜 : 350, 합산: 605
공차중량	2,095kg	2,160kg
타이어(인치)	19"	20"
배터리 정격전압(V) / 용량(Ah)	697 / 111.2	697 / 111.2
전장(mm)	4,515	4,515

 

차종	GV60 AWD 퍼포먼스
배터리	리튬이온폴리머(77.4kWh)
에너지 소비 효율(KM/KWH)	(도심) 4.3 (고속도로) 3.8 (복합) 4.1
1회 주행 가능 거리(km)	368
배터리 회사	sk이노베이션
모터 출력 (PS/rpm) / (kW)	후륜: 168kW
최대토크 (kgf.m/rpm) / (Nm)	후륜: 350Nm
공차중량	2,160kg
타이어(인치)	21"
배터리 정격전압(V) / 용량(Ah)	697 / 111.2
전장(mm)	4,515

 

GV60은 알파벳으로 일렉트리파이드가 붙지 않는다. 독특한 녀석이다. 쾌속한 주행감을 선사하는 녀석이다.

 

 

 

현대

4. 아이오닉5

출처 : 유튜브

아이오닉5 배터리 셀은 sk이노베이션에서 만들고, 기존의 강점인 NCM 배터리이다.

현대모비스가 모듈 형태로 조립을 했으며, 현대차에 납품하는 구조이다.

 

sk이노베이션은 현대와 기아랑 2019말에 e-gmp 기반 전기차 배터리 관련 1차 물량 공급사로 선정되었다.

그 외에도 협력사로는 lg에너지솔루션과 catl이 있다.

 

그리고 셀은 받아오는 형태이며, 직접적인 배터리팩을 제작하는 파트는 현대모비스이다.

 

최대 350kW 까지 초고속 충전이 가능해, 스탠다드 모델의 경우 낮은 용량인 58키로와트시를 충분히 만회할 수 있을 것이다.

 

북미 사양으로 롱레인지 77.6kWh 모델도 만들었다.

 

모듈 같은 경우 보통 20 -40개 내외가 들어간다.

 

스탠다드 58에 들어가는 모듈의 개수는 24개이다.

 

하나의 모듈에는 12개의 셀이 들어간다.(파우치형) 

 

셀의  개수는 288개이다.

 

그렇다면 1개의 모듈은 공칭전압 * 셀 개수 = 44.4 V의 전압을 가지며

 

현재 523 V 의 전압을 구성하고 있으니, 약 12개 정도가 직렬로 구성되어 있다고 볼 수 있다.

 

그렇다면 역추론으로, 12모듈을 2병렬 시스템으로 가져갔다는 것이고,

용량이 111.2 Ah 이므로, 1 P 에서 55.6Ah 의 암페어시를 가진다.(시간과 용량 개념= 전기 +화학+ 시간 도입)

 

참고로 1암페어시면, 1시간에 1암페어로 전송되는 전하이며, 1 암페어시는 3600 쿨롱과 동일하다.

 

그렇다면 3.7V 공칭전압을 가지고 있는 리튬이온폴리머 배터리의 경우, 하나당 용량이 55.6Ah이므로

아이오닉5 셀 1개당 용량

 

 

12s x 2p 의 배터리팩 layout 의 cell 구조를 가진다.

 

1개의 모듈에서 55.6Ah 를 구성한다는 것은 , 셀 하나가 정말 무겁다는 것을 역추론해볼 수 있다.

 

그렇다면 58 짜리 배터리 전력을 가진 차량에는 몇 개의 모듈이 들어갈까?

 

24개가 들어간다.

 

그렇다면 288개의 셀이 들어간다는 것이다.

 

전체 전압이 523V .

 

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셀 내부 구조 배치는 두 개씩 모두 6쌍으로 배치했다. 각 쌍은 금속 벽으로 분리해서 공간을 구분해놨으며, 이 금속 벽을 통해 발생하는 열을 감지해 냉각시스템을 작동한다. 모듈 마다 열 감지관련 pcb기판이 삽이된다. 배터리 셀 교체와 수리가 쉬운 간단한 구조를 가지고 있는 큰 특징을 가지고 있다.

 

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롱레인지의 경우 72.6 kWh의 배터리를 장착했는데 무게가 약 450kg이다. 북미모델에는 배터리팩에 모듈이 꽉 차 있지만, 한국버전에는 2개의 모듈이 빠져있다. 하나당 2.4kWh인 부분이다.

 

참고로 북미 모델의 경우 77.4 kWh의 배터리에 모듈이 32개 정도가 들어가 있으며 사용한 셀은 384개이다.

 

 

이전의 코나ev의 화재 사건을 반면교사로 삼고, 배터리팩은 2층 배열 구조에서 평면으로 바뀌면서 면적이 넓어졌다.

 

덕분에 무게 중심은 낮아졌을 것이다.

 

하지만 차체 사이즈가 커지는 것은 어쩔 수 없어 보여, 하단 자료에 보면 전장이 4,635 mm 이다.

 

코나ev같은 경우, 전장이 4,180mm 인데, 2층 배열 구조에서 1층 단일 배열로 바뀌면서 확실히 휠베이스부터 시작해서 전장이 늘어난 것을 알 수 있다. (455mm 차이 = 0.5m = 앞,뒤 보조석의 충분한 레그룸 확보 가능)

 

그리고 2층으로 설계하면, 주행에 따라 평평하지 않아질 수도 있어 높이차가 생겨 단차로 인해 배선이나 내부 전장품들에 손상이 갈 수 있을 것이다.

 

배터리팩의 핵심은 또한 밀폐(실링을 잘해야)이라고 생각하는데, 코나보다 이런 점을 더 신경쓴듯하다.

 

또한 하부에서 충격이 가해질때, 크랙이 발생할 수 있는 문제가 있는데, 견고함을 최우선시하는 설계가 중요하다.

 

보강을 한 설계가 필요한데, e-gmp는 이를 하부에 철강을 하나 덧대어 강성을 확보했다.

 

 

 

스탠다드

차종	아이오닉5 2WD 익스클루시브/프레스티지	아이오닉5 AWD 익스클루시브/프레스티지
배터리	리튬이온폴리머(58kWh)	리튬이온폴리머(58kWh)
에너지 소비 효율(KM/KWH)	(도심) 5.8 (고속도로) 4.5 (복합) 5.1	(도심) 5.4 (고속도로) 4.3 (복합) 4.8
1회 주행 가능 거리(km)	336	319
배터리 회사	sk이노베이션 추정	sk이노베이션 추정
모터 출력 (PS/rpm) / (kW)	후륜: 125	전륜: ?, 후륜: ?, 합산: 173
최대토크 (kgf.m/rpm) / (Nm)	후륜 : 350	전륜: ?, 후륜 : ?, 합산: 605
공차중량	1,840kg	1,950kg
타이어(인치)	19"	19"
배터리 정격전압(V) / 용량(Ah)	523 / 111.2	523 / 111.2
전장(mm)	4,635	4,635

 

아이오닉의 에너지 소비 효율은 도심과 고속도로 사이 간극이 큰게 좀 장단점이 아닌가 싶다. 도심 거주자에 도심 주행이 주된 목적이라면 아이오닉은 굉장한 전비를 가진 차량임은 틀림없다.

 

스탠다드 버전이 2ton 이하로 코너링에서 재밌을 것 같다.

 

그래도 롱레인지가 확실히 가성비가 좋아 보인다. 출력과 토크가 우수한데에 비해 공차중량도 2 ton 언더이다.

 

 

 

롱레인지 2WD - 1

차종	아이오닉5 2WD 익스클루시브(빌트인 캠 미적용)	아이오닉5 AWD 익스클루시브
배터리	리튬이온폴리머(72.6kWh)	리튬이온폴리머(72.6kWh)
에너지 소비 효율(KM/KWH)	(도심) 5.9 (고속도로) 4.5 (복합) 5.1	(도심) 5.8 (고속도로) 4.4 (복합) 5.1
1회 주행 가능 거리(km)	429	421
배터리 회사	sk이노베이션 추정	sk이노베이션 추정
모터 출력 (PS/rpm) / (kW)	후륜: 160	후륜: 160
최대토크 (kgf.m/rpm) / (Nm)	후륜 : 217	후륜 : 217
공차중량	1,920kg	1,920kg
타이어(인치)	19"	19"
배터리 정격전압(V) / 용량(Ah)	653 / 111.2	653 / 111.2
전장(mm)	4,635	4,635

 

롱레인지 2WD - 2

 

차종	아이오닉5 2WD 프레스티지
배터리	리튬이온폴리머(77.4kWh)
에너지 소비 효율(KM/KWH)	(도심) 5.5 (고속도로) 4.2 (복합) 4.9
1회 주행 가능 거리(km)	345
배터리 회사	sk이노베이션 추정
모터 출력 (PS/rpm) / (kW)	후륜: 125
최대토크 (kgf.m/rpm) / (Nm)	후륜 : 350
공차중량	1,950kg
타이어(인치)	19"
배터리 정격전압(V) / 용량(Ah)	653 / 111.2
전장(mm)	4,635

 

롱레인지 AWD

 

차종	아이오닉5  익스클루시브	아이오닉5 AWD 프레스티지
배터리	리튬이온폴리머(77.4kWh)	리튬이온폴리머(77.4kWh)
에너지 소비 효율(KM/KWH)	(도심) 5.3 (고속도로) 4.2 (복합) 4.7	(도심) 5.0 (고속도로) 4.0 (복합) 4.5
1회 주행 가능 거리(km)	390	370
배터리 회사	sk이노베이션 추정	sk이노베이션 추정
모터 출력 (PS/rpm) / (kW)	후륜: 125	전륜: ?, 후륜: ?, 합산: 173
최대토크 (kgf.m/rpm) / (Nm)	후륜 : 350	전륜: ?, 후륜 : ?, 합산: 605
공차중량	2,030kg	2,060kg
타이어(인치)	19"	20"
배터리 정격전압(V) / 용량(Ah)	653 / 111.2	653 / 111.2
전장(mm)	4,635	4,635