미국에서 판매되는 전기자동차들 (Electric cars for sale in USA)-전기자동차구매하기

미국에서  현재  판매되는 많은 종류들의 전기차들이 있다.   전기자동차의 구매에 앞서 전기차의 성능 및 연료 효능등도 자세히 챙겨서 알아햐 할 사항들이다.  당연히 디자인과 기계적 성능도 중요하다 하지만 전기자동차의 일반적인 상식들을 알아두어야 할것이다. 그중에서 가장 중요한것이 연료 혹은 건전지(배터리)의 효능, 즉 일반 개스(유류)차들과 같이 개스 마일리지나 연료효율을 계산하는 원리를 조금더 알아야 할것이다.

모든 차들의  가장 기본적인 기능은  넣어주는 연료(배터리)에  이를 소비하여 힘을 내서 얼마나 효율적으로 얼마나 멀리 갈 수 있는가이다.  많은 사람들이 전기차에 첯번째로 가장 관심있어 하는 것은 완전충전시 얼마나 멀리 갈 수 있는가이다. 이를 만들기위해서 가장 기본적으로 할 수 있는것은 쉽게 배터리의 용량을 늘려서 거리를 늘리는 것과 같은 양의 소비되는 전력을 효율을 높여서 거리를 늘리는 것이다.

둘째가 제대로 된 기술력이라고 보면 된다. 물론 자동차의 출력을 높이거나 무거운 장비를 많이 쓰게되면 당연히 연비 혹은 효율이 떨어지게 마련이지만 이모든 것들이 전기자동차나 일반자동차나 풀어야 할 숙제들이다.

그럼 여기에서 전기차에 쓰이는 연비를 따지는 법을 이해하도록 하자.

개스나 경유, 전기 모두 에너지 소스이고 에너지를 소비하면서 순발열량이 나오므로 이 발열량을 산출해 연비 계산에 쓰는 것이다.

이 같은 방법으로 얻어진 에너지별 발열량은
휘발유 1갤런= 26,778 kcal, 전기 1kWh= 860 kcal 이다

즉  개스 1 갤런은 약 32kWh의  양과 동일한 계산치이다.
하지만 미국환경보호청(EPA)에서는 휘발유 1갤런을 33.7kwh로 환산한다.

이제 전기차의 연비기준을  익숙한 개스 연비로 환산해보면

전기차 A가  1kWh당 3 마일을 가고, 33.7kWh= 개스 1갤런 이므로, 전기차 A는 1갤런당 101.1 mile (= 3 마일 x 33.7kWh )를 달리는 셈이된다.

일반 내연기관 자동차들이 갤런당 30마일 간다고 하면 위의 계산대로 하면 전기차의 마일리지는 위의 에너지 효율 계산법에 의해 대략 일반내연기관 자동차에 비해 3배이상 정도의 마일리지가 나온다고 보면 된다.

그럼 전기자동차를 선택하기전에  전기자동차에 들어가는 배터리 종류에 대해서도 잘 알아야 한다. 대중적으로 쓰이는 리튬이온을 사용하는 이차전지 즉 재충전이 가능한 것을 뜻한다. 일차전지는 방전되면 재충전이 않되는 전지를 뜻한다.

현재 전기차 배터리는 원통형, 각형과 파우치형, 세가지 종류로 크게 나누어진다.

전기자동차배터리종류
전기자동차배터리종류

첫째는 원통형이며 표준화된 사이즈로 대량생산이 가능하지만 원통형을 적재하는 과정에서 유휴공간이 발생해 공간 효율성이 낮지만 현재 테슬라에서 사용하고 있는 방식이다.

두번째로 각형이며 원통형 대비 효율적인 공간활용이 가능하며, 가볍고 공간활용이 좋다는 장점이 있습니다. 하지만 상대적으로 열관리가 어렵고 생산단가가 높다는 단점이 있고 현재 BMW, VW, 혼다 등에서 사용하고 있습니다.

세번째는 파우치형입니다.  그러다보니 공간 활용도가 높고 가벼우며 패키징 효율이 좋습니다. 하지만 대량생산 원가가 상대적으로 높고, 유휴공간이 적다 보니 발열관리가 어렵다보니 간간히 화재발생의 원인이 되고 있으며 현대차, GM, VW에서 대표적으로 사용하고 있습니다.

 

전기 자동차의 에너지 효율 비교 차트이며 여기에 나오는 숫자들은 정확하지 않을 수도 있다. 차량 연식이나 실제 효율은 밑에 나온 차트와 다를수 있다.

Vehicle DRIVETRAIN  Price(MSRP) Horse Power Energy efficiency (miles/kWh) Energy efficiency (MPGe, miles/33.7 kWh)
Hyundai Ioniq 5 RWD, AWD $43,650 – $54,500  225-320 3.26-3.91

  City

2.58-2.9

  Hwy

110-132

  City

87-98

  Hwy

Kia EV6 RWD, AWD $40,900 – $55,900 167-320 3.44-4.03

  City

2.79-3

  Hwy

116-136

  City

94-101

  Hwy

Ford Mustang Mach-E  RWD, AWD $43,895 – $61,995 266-459 2.67-3.2

  City

2.28-2.79

  Hwy

90-108

  City

77-94

  Hwy

Volkswagen ID.4 RWD, AWD $40,760 – $48,940 201-295 2.9-3.2

  City

2.61-2.7

  Hwy

98-107

  City

88-91

  Hwy

Chevrolet Bolt EUV FWD $33,500 – 38,000 200 N/A

  City

N/A

  Hwy

N/A

  City

N/A

  Hwy

Subaru Solterra AWD $44,995 – $51,995 215 N/A

  City

N/A

  Hwy

N/A

  City

N/A

  Hwy

Mercedes-Benz EQS RWD, AWD $102,310 – $119,110 329-516 2.71-2.88

  City

2.88-2.94

  Hw

92-97

  City

97-99

  Hw

Lucid Air RWD, AWD $77,400 – $169,000  480-804 3.26-3.59

  City

3.29-3.62

  Hwy

110-121

  City

111-122

  Hwy

Tesla Model S AWD $99,990 – $135,990 670-1020 3.53-3.68

  City

3.23-3.41

  Hwy

119-124

  City

112-115

  Hwy

Tesla Model 3 RWD,AWD $46,990 – $61,990  NA 3.5-4.45

  City

3.2-3.95

  Hwy

118-150

  City

107-133

  Hwy

Porsche Taycan RWD,AWD $82,700 – $187,600 321-616 2.05-2.34

  City

2.1-2.49

  Hwy

69-79

  City

71-84

  Hwy

Audi e-tron GT AWD $102,400 – $142,400 469-590 2.34-2.4

  City

2.4-2.46

  Hwy

79-81

  City

82-83

  Hwy

Polestar 2 RWD,AWD $45,900 – $49,900  231-408 2.79-3.35

  City

2.49-2.97

  Hwy

94-113

  City

84-100

  Hwy

BMW i4 RWD,AWD $55,400 – $65,900 335-536 2.79-3.23

  City

2.9-3.2

  Hwy

94-109

  City

98-108

  Hwy

BMW iX AWD $83,200 516 2.55

  City

2.58

  Hwy

86

  City

87

  Hwy

Volvo XC40 Recharge NA NA NA NA NA
Tesla Model X AWD $114,990 – $138,990 670-1020 3.06-3.18

  City

2.76-2.88

  Hwy

103-107

  City

93-97

  Hwy

Tesla Model X AWD $62,990 – $67,990 NA 3.41-3.89

  City

3.15-3.47

  Hwy

115-131

  City

106-117

  Hwy

Audi e-tron AWD $65,900 – $69,100 355 2.26-2.31

  City

2.28-2.31

  Hwy

76-78

  City

77-78

  Hwy

Jaguar I-Pace AWD $69,900 394 2.37

  City

2.14

  Hwy

80

  City

72

  Hwy

Volvo C40 Recharge AWD $58,750 402 2.79

  City

2.37

  Hwy

94

  City

80

  Hwy

 

또한 전기자동차 구매시 가장 중요시 봐야 하는 것은 충전소 인프라일것이다. 전기자동차 구매전 충전소의 확인은 차종이나 충전플러그 타입을 필터링하여 인터넷에서 쉽게 찿을수가 있다.

미국내 전기자동차 충전소위치
미국내 전기자동차 충전소위치

전기차를 충전하는 방법은 AC(교류) 충전과 DC(직류) 충전으로 나누어 진다. 전기차에 들어가는 배터리는 고전압 DC 배터리로 실제 배터리에 충전되는 전류는 직류이어야 하나  모든 나라의 전력망은 장거리 전송이 유리한 교류(AC) 전류를 사용하는데 이 교류 전류를 직류 전류로 전환(OBC(On-Board Charger)라고 하는 전류 변환 장치)해주어야 배터리를 충전(Charge)할 수 있게 되고 이는 시간당 3-7kWh 충전시켜서 이를 완속충전이라고 한다.

DC 충전은 충전기 쪽에서 전력망으로부터 공급받은 380V 3상 교류 전류를 직접 직류로 변환하고 고전압의  DC 전류를 직접 공급 받는 방식이며 이는 시간당 50~150kW까지  충전 용량을 증가시킬 수 있기에 급속 충전이라고 한다.

미국전기자동차충전타입포트
미국전기자동차충전타입포트

한국을 포함한 전세계 각국마다 다른  표준의 충전 포트를 갖고 있다. 북미지역은 완속 충전에  SAE J1772(IEC Type 1) 5핀짜리 충전 포트와

SAE J1772(IEC Type 1) 5핀짜리 충전 포트
SAE J1772(IEC Type 1) 5핀짜리 충전 포트

급속충전에 사용하는 차데모(CHAdeMo)  포트가 있다.

미국 급속충전 차데모-CHAdeMo
미국 급속충전 차데모-CHAdeMo

또한 급속/완속 일체형(Combo) 포트로는  북미 지역의 CCS type 1(SAE Combo 타입 1)을 갖고 있다.

SAE Combo
SAE Combo

여기에 테슬라는 테슬라만의 전용포트를 사용한다. 아직 이 충전 타입이나 포트가 세계 각국마다 규격화 단일화가 완성되지 않았기에 위에 설명된 충전소도 충전타입별로 제대로 필터하여 본인의 자동차와 알맞는 충전소를 제대로 사전에 알고 있어야 한다.

또한 집에서 충전시 전력과 본인의 전기 자동차에 맞는 충전장비를 알맞게 설치하여야 한다. 이또한 매우 신중하게 생각하고 결정하여야 한다. 집에서 충전시 레벨2(240v) 충전기를 설치하고 할때는 미리 여러가지로 리서치를 해야 한다. 미국 일반 가정집에는 120v를 사용하기에 약간의 전기 설비가 필요로 한다.

또한 충전기도 구매해서 240볼트의 전원에 연결해서 NEMA 전원 포트를 오픈해주거나 Wifi나 블루투스로 연결해 스마트 충전기로서 여러가지 중요한 인포메이션을 쉽게 제공해준다.  하지만 오래된 가정집이거나 가라지에 레벨 2 충전기를 설치하기 힘든 경가 많아 설치비용이 몇천불에 달하기도 하고 설치뒤에도 겉보기 지저분하게 선들이 엮어 있는등 나중에 왜 전기자동차를 샀는가 후회하게 되는 경우도 있다.

하지만 이모든 것들은 전기 자동차 사기전에 충분히 고려해야 할것이다. 굳이 레벨2 충전기로 충전하기 전에 굳이 비싼 비용으로 레벨2로 충전기를 설치하는게 맞는 것인지 숙제를 풀어야 할것이다. 레벨1에서도 밤새(8시간-10시간) 충전으로 50마일까지의 거리를 갈수 있는 전력량을 충전할수 있다.  하루에 자동차 사용 거리가 50마일 이내면 굳이 레벨2로 충전을 않하고 아래의 그림처럼 20amp플러그에 충전기를 직접 연결해서 사용해도 충분하지 않을까 생각된다. 그러면 밤새도록 8시간을 레벨1으로 충전해도 쉽게 50마일을 다음날 사용할 수 있고 혹시라도 많은 거리를 주행할 필요로 하면 충전소에서 급속 충전으로 배터리 충전으로 완충상태로 만들어 놓아도 되니 굳이  비싸고 힘들게  레벨2 충전기를 설치할 필요가 없으로 것으로 본다.  전기자동차를 사기전에  이 부분은 꼭 고려해야 될 부분이다.

 

level1 20amp electric power
level1 20amp electric power

마지막으로  전기차를 사기전에 중요하게 리서치 해야 되는 부분은 각종 택스혜택이나 리베이트 등이다.  첯째로 미국연방정부에서 모든 전기차구매자들에게는 많게는 $7500까지의 택스 혜택을 준다. 하지만 각 자동차 회사들마다 쿼터가 있어서 만약에 테슬라를 구매한다면 이미 쿼터가 소진되어 미국연방정부에서 주는  택스 혜택을 받기 쉽지 않을 수있다. 당연히 주정부 택스 혜택을 받기 위해서는 다른 제조사의 전기자동차를 구입하여 혜택을 받는 방법도 있다. 둘째로 주정부마다 여러가지 다른 방법으로 리베이트등을 주는 경우도 있으니 전기차를 구매시 직접 딜러샾에서 확실하게 알아내서 주정부의 보조도 받아야 할것이다.

그리고 위의 충전기 설치 비용도 택스 혜택이나 리베이트등 주마다 틀리니 잘 알아보고 꼼꼼히 챙겨야 할 부분이다.

미국에서 전기자동차하면 당연 테슬라를 손꼽는다.  물론 디자인이나 성능등 모든 면에서 다른 후발 전기자동차들에 비해  앞선것은 부정할 수 없지만 현재 치명적인 품질관리문제를 껴않고 있고  전기차 후발주자들의 견제도 만만치 않기에 앞으로 전기차 경쟁은 점점 심해질 것으로 본다.

테슬라 자동차의 구입을 원하시는 분들은 위에서 보여주는 일반적인 제원들 위에 실물적인 사용에 의한 경험치등도 중요시 해야 한다.

먼저 일반적인 단점으로는 많은 소비자들이 완성차 조립 품질의 문제점이다. 아무래도 자동차제작에 많은 역사가 없는 관계로 소비자에게 넘겨지는 시점에서 한마디로 복골복인 경우가 많다.  재수가 나쁘면 문이 삐걱 거리거나 나사등을 제대로 조이지 않아 간격이 맞지 않거나 등등  품질관리의 최저점을 찍고 있는 자동차 제조사이다.

또다른 가장 불편한 진실은 애플이나 앤드로이등의 스마트폰 연동이 제대로 않된다.  스마트 전기자동차의 대명사가 이런 스마트 디바이스와의 연동이 않된다니 아이러니 할뿐. 하지만 이또한 테슬라 자신만의 소프트웨어만이 사용되게 함으로써 보다 더 강력한 컨트롤을 하는 것이니 장점이자 가장 큰 불편함 혹은 단점이 될수 있을것이다.

그외에 자율주행에 사용되는 센서인데 타 자동차회사는 레이다를 주로 쓰는데 비해  테슬라는 카메라만 주로 사용한다. 정확도를 높이기 위해서는 아무래도 카메라와 레이다를 병합해서 사용하는게 좋지 않을까 한다. 테슬라는 이부분에 대해 쌓아놓은 방대한 데이타와 소프트웨어에 충분한 자신감을 갖고 있지만 자주 생기는 자율주행사고는 이를 뒷받침하지 못한다.

하지만 테슬라의 가장 큰 장점은 소프트웨어/하드웨어 업그레드 기능이다.  소프트웨어는 새버전이 나올때마다 굳이 서비스센터에 들리지 않아도 자동으로 와이파이만 연결되어도 바로 바로  업그레이드 되어준다.  소프트웨어상 테슬라 자동차는 10년이 되어도 새차의 상태일 것이다.

또한 하드웨어 업그레이드도 가능하다. 즉 자동차 컴퓨터 시스탬을 새시스탬으로 업그레이드 한다고 보면 된다. 물론 무료는 아니지만 집에 컴퓨터있는 컴퓨터를 새로 업그레이드 한 기분을 차에서 느낄수 있다는 것이다. 이쯤되면 같은차종에 질릴때도 되지 않겠나 싶다. 10년쯤 뒤에 배터리나 하드웨어등을 모두 업그레이드한 가격과 신차 가격을 비교할 때가 멀지 않았나 본다.

또한 샌트리모드는 24시간 365일 테슬라가 지원하는 강력한 배터리의 힘으로 확실한 블랙박스의 기능을 갖추고 있다는 것이다. 땅덩어리가 넓은 미국에서 굳이 이기능이 중요하나 싶지만 사고시 결정적이고 중요한 증거자료가 될 수 있기에 꼭 필요하다고 본다.

이 이외에도 하이브리드나 플러그인 하이브리드의 차종이 있지만 이 두종류는 순수 전기차가 아니고 메인으로는 디젤유나 휘발유를 연소시켜서 힘을 얻는 내연기관을 전기충전 배터리와 모터를 함께 사용하면서 전기의 힘을 이용하여 가다가 전기의 힘이 떨어지면 다시 내연기관의 힘을 빌려 차가 가도록 하는 것이다.

또한 하이브리드와 플러그인 하이브리드의 차이는 차에 전기를 외부에서 유입하여 일반 순수 전기차처럼 충전을 하느냐 않하느냐의 차이다. 즉 일반 전기차처럼 차의 배터리를 일반 전기 플러그를 사용하여 충전하기도 하고 연료를 주입하기도 한다면 이는 프러그인  자동차이고 그렇지 않고 자동차에서 생기는 전기만을 이용해서 전기 모터를 를 작동시킨다면 이는 일반 하이브리드 자동차이다.

 

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