전기차 배터리 용량 Ah가 아닌 KWh단위로 말하는 이유

 안녕하세요. 훈스로그입니다.

 흔히 전기차 배터리 용량을 말할 때는 Ah 단위가 아닌, KWh를 사용하고 있습니다. 보시다시피 현대자동차 아이오닉5 제원표에도 배터리 용량 77.4kWh로 표기하고 있습니다. 하지만 원래 배터리 용량 단위는 Ah, 출력 단위는 W, 에너지(전력량)는 Wh 단위입니다. 배터리 용어에 대한 자세한 설명은 하기 포스팅을 참고 부탁드립니다.

배터리 용어 [용량, 출력, 내부저항(IR), 전류, 전압]

 그런데, 왜 전기차 배터리 용량은 에너지 단위인 kWh로 부르고 있을까요? 스마트폰 등 전자기기에 탑재되는 배터리 용량은 정상적으로 mAh 단위로 표기하고 있습니다. Ah는 쉽게말해 전류(A) X 시간(h)으로 1Ah라면 1A 전류로 1시간동안 이용할 수 있다는 뜻입니다. 여기에 전압(V)를 곱하면 kWh로 에너지 단위가 되게 되는 것이고요.

 과거에는 리튬이온 배터리 전압은 모두 3.7V로 동일했기 때문에 용량 단위인 Ah로도 해당 배터리의 에너지량을 알 수 있었습니다. 하지만 최근에는 LFP, NCM 등 제조사별 양극재가 달라지고, 음극재도 첨가물 등이 각기 다르기 때문에 배터리 전압도 천차만별입니다. 

 특히 전기차에 사용되는 배터리는 워낙 다양하기 때문에 기존에 용량을 나타내는 Ah로는 해당 배터리가 얼만큼의 에너지를 저장할 수 있는지 나타내기에 어려워 진 것이죠. 이에따라 최근 전기차 업계에서는 배터리 용량을 kWh로 나타내고 있습니다. 엄밀히 말하면 '배터리 에너지' 가 더 맞겠지만, 이미 지금까지 전기에너지를 저장할 수 있는 지표는 용량으로 부르고 있었기에, 이를 통용하는 것이라고 보시면 되겠습니다.

  전기차 배터리 계산 방법 : 배터리 용량[Ah] x 정격(공칭) 전압[V] x 배터리Cell 직렬 연결 수 = 총 에너지량 kWh

 [현대 아이오닉5 배터리 용량(에너지) = 111.2Ah x 3.63V x 192 = 77.5kWh]

배터리 용량 = 111.2Ah, 배터리 정격 전압 = 3.63V, 총 배터리 개수(직렬 연결) = 192개 

[테슬라 모델3 롱레인지 배터리 용량(에너지) = 236Ah x 360V = 84.96kWh]

 배터리 용량 = 236Ah, 배터리 정격 전압 = 360V (수천개의 Cell이 직병렬 연결되어 있음)