전기차 배터리는 시간이 지나며 어떻게 열화되는가

모든 리튬이온 배터리는 충전과 방전을 할 때마다, 심지어 그냥 놓아두기만 해도 사용 가능한 용량이 조금씩 줄어듭니다. 이는 고장이 아닌 정상적인 화학적 노화입니다. 셀 내부의 전극은 매 사이클마다 미세하게 변하며, 이 과정은 노트북부터 전기차까지 모든 리튬이온 배터리에서 피할 수 없습니다.

열화 곡선의 모양

열화는 선형이 아닙니다. 대부분의 전기차 배터리는 도로를 달리기 시작한 첫 한두 해에 용량이 가장 빠르게 줄고, 이후에는 감소 속도가 느려지며 수년 동안 완만해집니다. 이를 흔히 열화 곡선의 ‘무릎’ 모양이라고 하며, 초반에 비교적 가파르게 떨어진 뒤 길고 완만한 평탄 구간이 이어집니다.

이런 모양 때문에, 충전 습관이 좋은 5년 된 전기차가 혹독하게 다뤄진 2년 된 전기차와 SoH가 거의 같을 수 있습니다. 연식과 주행거리만으로는 특정 차량이 실제로 어느 단계에 있는지 알 수 없습니다.

가장 큰 네 가지 요인

급속 충전은 실제로 어느 정도 영향을 줄까

급속 DC 충전은 열화의 원인으로 많이 거론되며 실제로 영향이 있습니다. 큰 충전 전류는 느린 야간 AC 충전보다 셀 내부에 더 많은 열과 스트레스를 만듭니다. 하지만 급속 충전을 유일한 충전 방법이 아니라 가끔 이용하는 대부분의 운전자에게는 그 영향이 흔히 생각하는 것보다 작으며, 차량 수명 전체로 보면 100%까지 충전해 두는 습관과 더운 기후가 더 큰 영향을 주는 경향이 있습니다.

지금까지 가장 큰 규모의 차량군 연구가 밝혀낸 것

Geotab이 2026년에 21개 모델, 22,700대의 전기차를 분석한 결과(지금까지 발표된 가장 큰 규모의 전기차 배터리 열화 연구) 연평균 열화율은 2.3%였으며, 이 평균을 위에서 설명한 요인별로 세분화했습니다.

같은 연구에서는 더운 기후에서 배터리가 온화한 기후보다 매년 약 0.4%포인트 더 빨리 열화되며, 충전 상태를 극단적인 범위(80% 초과)로 오래 유지하면 연간 약 2.0%가 손실되는 반면 더 적절한 충전 패턴에서는 1.4~1.5%라는 점도 확인했습니다. 두 결과 모두 위의 일반적인 권장 사항과 일치합니다.

연식별 대규모 실제 SoH

Generational이 2025년에 영국에서 진행한 또 다른 연구는 36개 브랜드의 전기 승용차와 밴 8,000여 대를 분석하여, 중고차 시장에서 연식별 SoH가 실제로 어떻게 분포하는지 명확하게 보여 줍니다.

8,000대 전체 표본의 평균은 95.15%였으며, 주행거리가 많은 차량(100,000마일 이상)도 흔히 SoH 88~95%를 유지했습니다. 각 연식에서 하위 25%와 상위 25% 사이의 격차 자체도 유용한 데이터입니다. 위에서 설명한 요인들이 예측하는 그대로, 개별 충전 이력과 기후 이력이 연식 자체보다 실제로 더 중요하다는 것을 확인해 줍니다.