전기차 히트펌프 — 겨울 주행거리 유지율 75% vs 83%

겨울에 전기차 주행거리가 줄어드는 이유는 두 가지입니다. 하나는 배터리 자체가 추위에 성능이 떨어지는 것이고, 다른 하나는 실내 난방에 배터리 전기를 쓰는 것입니다. 두 번째가 생각보다 훨씬 큽니다.

내연기관차는 엔진이 버리는 열로 난방을 해서 난방에 연료를 거의 쓰지 않습니다. 전기차에는 그 폐열이 없습니다. 히트펌프는 이 문제를 다루는 장치이고, 겨울 주행거리에서 옵션 하나가 만드는 차이로는 가장 큽니다.

얼마나 차이가 나나

실제 주행 테스트에서 히트펌프 장착 차량은 PTC 히터 차량보다 겨울 주행거리가 약 15~25% 길다고 보고됩니다 2차 자료. 히트펌프가 없는 차는 영하에서 히터를 켜면 주행거리가 30~40%까지 줄어들 수 있습니다.

400km짜리 차라면 겨울에 280km가 되느냐 330km가 되느냐의 차이입니다. 장거리 주행에서 충전을 한 번 더 하느냐 마느냐가 갈립니다.

PTC 히터가 왜 그렇게 전기를 먹나

PTC 히터는 원리가 단순합니다. 전기를 저항에 흘려 열을 내는, 전기난로와 같은 방식입니다. 넣은 전기의 양만큼만 열이 나옵니다.

얼마나 먹는지 감을 잡을 수 있는 비교가 있습니다. 히터를 켰을 때 소모 전력이 에어컨보다 3배가량 많습니다 2차 자료. 여름 에어컨보다 겨울 히터가 주행거리를 더 깎는 이유입니다.

히트펌프는 열을 '만들지 않고 옮긴다'

히트펌프는 전기로 열을 만드는 대신 바깥의 열을 실내로 퍼 나릅니다. 에어컨을 거꾸로 돌리는 것과 같습니다. 여름에 실내 열을 밖으로 빼내던 냉매 순환을 반대로 돌려, 겨울에는 바깥 열을 안으로 들여옵니다.

"영하인데 바깥에 무슨 열이 있나" 싶지만, 절대영도가 아닌 이상 공기에는 열에너지가 있습니다. 히트펌프는 그것을 끌어모읍니다. 게다가 전기차에는 모터·인버터·배터리에서 나오는 폐열도 있어, 이를 회수해 난방에 보태는 설계가 함께 적용됩니다.

효율 차이는 여기서 나옵니다. 전기히터의 난방 효율을 36%로 볼 때 히트펌프는 2~3배의 효율을 냅니다 2차 자료. 같은 1kWh로 두세 배의 열을 얻는다는 뜻입니다.

내 차에 있는지 확인하기

히트펌프는 전 트림 기본이 아닌 경우가 많습니다. 확인 방법은 세 가지입니다.

• 제원표·카탈로그 — "히트펌프 시스템" 항목이 기본인지 옵션인지, 특정 트림 이상인지 확인
• 겨울 옵션 패키지 — 열선·통풍 시트와 묶여 패키지로 제공되는 경우가 있습니다
• 공인 주행거리 — 히트펌프 유무가 공인값에 직접 표시되지는 않습니다. 제원표 항목으로 확인해야 합니다

히트펌프가 있어도 해야 할 것

히트펌프는 난방 손실을 줄여 주지만 배터리 자체의 저온 특성까지 해결하지는 못합니다. 겨울에 함께 쓰면 좋은 방법이 있습니다.

• 예약 공조(사전 난방) — 충전 케이블을 꽂아 둔 상태에서 출발 전 실내를 데웁니다. 배터리 대신 외부 전기를 씁니다.
• 열선 시트·핸들 우선 사용 — 공간 전체를 데우는 것보다 소비 전력이 훨씬 적습니다.
• 배터리 프리컨디셔닝 — 급속충전 전에 배터리 온도를 올려 충전 속도 저하를 줄입니다.

겨울 충전이 느려지는 원리는 겨울 충전이 느려지는 이유에, 계절별 주행 요령은 겨울철 전기차 관리에 정리했습니다.

마무리

히트펌프는 겨울 주행거리 유지율을 75%에서 83%로 끌어올리는 장치이고, 실주행에서는 PTC 히터 대비 15~25%의 차이로 나타납니다. 전기로 열을 만드는 대신 바깥 열과 부품 폐열을 옮겨 오기 때문에 같은 전기로 2~3배의 열을 얻습니다.

겨울 주행이 많다면 옵션표에서 가장 먼저 확인할 항목입니다. 배터리 열관리 전반은 배터리 열관리 시스템에서 다룹니다.