전기차와 내연기관차 운영 비용 비교

내연기관차와 전기차를 사용할 때 얻을 수 있는 실질적인 절감액

전기 자동차를 충전하는 것은 내연 기관 자동차에 휘발유나 경유를 채우는 것보다 훨씬 적은 비용이 듭니다.

 

여러분은 EV가 얼마나 절약할 수도 있고 또 왜 저렴한지 알고 계십니까?

우리는 가격 비교를 하기 전에 운영을 위한 비용이 낮아지는 것은 단순히 전기료 대비 휘발유 가격이 높다라는 문제만은 아니라는 것을 이해해야 합니다. 전기 자동차의 연료비용이 전반적으로 낮아지는 몇 가지 다른 이유가 있습니다.

공기역학 (Aerodynamics)

일반적인 주유 자동차(ICE)에서 공기역학은 필수적이지만 가장 중요한 것은 아닙니다. 하지만 전기자동차에서는 다르죠. 배터리는 대부분의 전기자동차의 가장 비싼 구성 요소이기 때문에 주행거리를 최대로 하기 위해서는 배터리의 용량 증가보다 매우 매끄러운 항력 계수가 필요합니다. 즉 전기자동차의 에어로다이내믹 디자인은 낮은 항력 개수를 좌우하는 비결이며 낮은 항력 개수는 저항을 최소화하여 주행거리를 높일 수 있습니다. 일반적으로 속도를 두 배 올리면 공기역학적 힘은 4배, 필요한 힘은 8배 증가합니다. 예를 들면 125마력의 스포츠카를 타고 200km/h를 달릴 수 있지만 400km/h를 넘으려면 1,000마력 이상의 힘이 필요한 것과 같습니다.
이러한 수치는 고속도로 주행 시 전기 자동차가 충분한 주행거리에 도달하려면 공기역학적인 디자인이 매우 중요하다는 것을 보여 줍니다.

전체 효율 (Overall efficiency)

내연기관 차량과 달리 전기차는 에너지를 훨씬 적게 쓰기 때문에 우위를 점하고 있습니다. 일반적인 가솔린 자동차는 효율이 25% 미만이지만 나머지 75%의 에너지는 열로 손실되거나 다른 내연기관 시스템에 사용됩니다. 하지만 전기자동차는 회생제동의 장점을 제외하고도 65% 이상의 효율을 가지고 있습니다. 나머지 35%는 충전 및 구동 시스템으로 인한 에너지 손실로 소모됩니다.

회생제동 (Regenerative Breaking)

내연기관 자동차에서 감속은 주로 마찰브레이크를 사용하여 이루어지는데 이것은 많은 운동에너지가 단순히 열로 낭비되는 것을 의미합니다. 반면 전기자동차의 대부분의 제동은 운동에너지를 포착하여 전기에너지로 다시 전달하는 방식으로 이루어집니다. 이 제동 방식을 통해 전기 자동차는 에너지를 열로 낭비하지 않고 배터리로 다시 회수할 수 있기 때문에 EV의 총효율은 결합 주기에 따라서 약 90%까지 올라가게 됩니다.

그렇다면 전기자동차를 통해 우리는 얼마나 절약할 수 있을까요?

2022 Toyota Corolla L (non-hybrid)

 

2022 Nissan Leaf S 40kWh

토요타의 코롤라와 닛산 리프가 두 가지 모델을 비교해 보겠습니다.
연간 평균 주행거리를 13,476 마일(21,687km)이라 가정하고 평균 에너지 요금을 kwh 당 0.1252달러(149원), 휘발유는 갤런(3.9리터) 당 3.285달러(3,909원)라고 하겠습니다. 코롤라는 연간 총 주행거리를 13,476 마일로 나눈다음 그 숫자에 3.0 갤런을 곱해 연간 404 갤런의 휘발유를 사용한다고 합시다. 이 기름값에 갤런당 3.285달러를 곱하면 매년 도요타는 휘발유 가격으로 약 1,328 달러(1,580,320원)를 사용하게 됩니다. 

반면 리프는 13,476마일을 100마일로 나눈 다음 그 지수의 30 kwh를 곱합니다. 리프를 1년 동안 운전하는데 약 4,043kwh의 전기를 사용하게 되므로 평균 에너지 요금인 0.1252달러를 곱하면 일 년에 506 달러(602,140원)의 전기료만 사용하게 됩니다.

결론

리프와 같은 전기 자동차를 사용할 경우 일반적인 가솔린 세단보다 연료비를 822 달러(98만 원)/년 절약할 수 있습니다. 4년을 운영한다고 가정할 때 3,288 달러(391만 원)가 되며 8년 후에는 6,576 달러(783만 원)를 절약할 수 있습니다.