추운 날씨의 전기차 주행거리: 손실 뒤에 숨은 과학적 원리

매년 겨울마다 같은 숫자가 순환합니다. 전기 자동차(EV)는 추운 날씨에 주행 거리의 약 40%를 잃습니다. 연방 정부는 이를 발표하여 범위 손실을 41%로 설정했습니다. 그것은 잘못된 것이 아닙니다. 그것은 또한 당신의 자동차에 일어나는 일이 아니며, 둘 사이의 격차는 모든 유용한 결정이 존재하는 곳입니다.

이 수치는 2019년에 특정 방식으로 실행된 특정 테스트에서 나온 것입니다. 같은 조직이 2026년 5월에 최신 자동차를 대상으로 실험을 다시 실행하여 39.0%를 얻었습니다. 7년간의 열 펌프, 옥토밸브 및 열 관리 보도 자료를 통해 이 수치는 2% 포인트 증가했습니다.

두 번 모두 흥미로운 결과는 헤드라인이 아니었습니다. 엔지니어들이 히터를 껐을 때 일어난 일이었습니다.

겨울에는 EV의 주행 거리가 얼마나 줄어들까요?

세 개의 서로 다른 증거 기관이 있는데 그들은 동의하지 않습니다. 거기에서 시작하세요.

2019년 수치는 AAA의 전기 자동차 범위 테스트 보고서에서 나온 것입니다. 이 보고서는 2018년형 BMW i3s, 2018년형 Chevrolet Bolt, 2018년형 Nissan Leaf, 2017년형 Tesla Model S 75D 및 2017년형 Volkswagen e-Golf를 온도 조절 챔버 내부의 섀시 동력계에 올려놓고 죽을 때까지 작동시켰습니다. 난방, 환기 및 공조(HVAC) 시스템이 20°F에서 가동되면 총 주행 가능 거리는 75°F 기준에 비해 평균 41% 감소했습니다. 이는 에너지부(DOE)가 발표한 수치이며, DOE는 “EV에 대한 추정치는 AAA의 2019년 연구를 기반으로 합니다”라고 분명하게 말합니다.

2026년 5월 AAA는 3개의 최신 EV와 3개의 하이브리드를 사용하여 다시 한 번 실행했습니다. 추운 날씨 범위 손실은 39.0%로 나타났습니다. 7년간의 열공학 연구로 헤드라인 수치가 2% 포인트 상승했습니다.

한편, 챔버에서 5개를 테스트하는 대신 34개 모델에 걸쳐 30,000대가 넘는 자동차의 원격 측정을 읽는 Recurrent에서는 EV가 32°F에서 최대 범위의 78%, 20°F에서 70%를 유지한다는 사실을 발견했습니다. 실험실에서는 39%라고 하는데 이는 30% 손실입니다.

두 숫자 모두 정직합니다. 실험실에서는 송풍기를 최대로 사용하여 객실을 72°F로 유지하고 팩을 0으로 구동합니다. 이는 의도적인 상한입니다. 차량 데이터는 실제 사람들이 코트를 입고 출근할 때 발생하는 것입니다.

배터리인가요, 히터인가요?

이것은 당신이 해야 할 일을 바꾸는 질문이며, 검색 결과의 첫 번째 페이지에는 이에 대한 답변이 거의 없습니다.

AAA는 HVAC를 끄고 20°F에서 동일한 5대의 자동차를 테스트했습니다. 복합 주행 거리는 12% 감소했고, 등가 연비(MPGe, 휘발유 환산 갤런당 마일)는 8% 감소했습니다. 히터를 켜면 손실이 12%에서 41%로 늘어납니다.

따라서 추운 날 손실되는 41% 포인트 중 대략 29%는 기내 난방입니다. DOE는 자체적으로 동일한 결론을 내렸습니다. “추가로 소비되는 에너지의 약 2/3는 실내 난방에 사용됩니다.”

물리학은 매력적이지 않습니다. 휘발유 엔진의 효율은 약 25%이므로 엄청난 양의 폐열을 배출하므로 히터는 그 폐열을 무료로 회수할 수 있습니다. 전기 구동계는 회수할 폐열이 거의 없을 만큼 충분히 효율적이므로 실내 따뜻함을 제조해야 합니다. 저항성 시스템에서 이는 고저항 요소를 통해 흐르는 전류를 의미하며, AAA는 차량에 따라 일반적으로 2~4kW로 측정했습니다. 좌석 히터는 수십 와트를 소비합니다. 비율은 가깝지 않습니다.

배터리 자체는 더 작은 악당입니다. 저온에서는 셀 내부의 확산, 전도성 및 반응 속도가 느려지며 모든 테스트 차량은 손상을 방지하기 위해 20°F에서 최대 방전 용량을 줄였습니다. 즉 12%입니다. 그것은 현실이고 피할 수 없는 일이며 겨울철에 대부분의 비용을 지출하는 일도 아닙니다.

히트펌프로 고칠 수 있나요?

부분적으로는 당신이 생각하는 곳이 아닙니다.

열 펌프는 열을 만드는 대신 이동시키기 때문에 단위 전기당 3~4 단위의 열을 전달할 수 있습니다. Recurrent의 차량 데이터에 따르면 열 펌프 자동차는 30°F 근처의 겨울 주행 거리의 8%~10%를 얻습니다. 이는 진정으로 측정 가능한 이점이며 겨울 EV 조언 중 가장 많이 반복되는 부분입니다.

이제 AAA의 자체 조사 결과를 읽어 보십시오. 5대의 테스트 차량 중 2대인 BMW i3s와 Nissan Leaf에는 극저온을 위한 보조 저항 가열 기능이 있는 히트 펌프가 장착되어 있었습니다. Bolt, Model S 및 e-Golf는 저항성만 있었습니다. AAA는 열 펌프 자동차가 훨씬 더 적은 손실을 입을 것이라는 가설을 세웠습니다. 그들은 그렇지 않았습니다. i3s는 세트에서 50%로 가장 큰 손실을 기록했고 Leaf는 31%로 가장 작은 손실을 기록했으며, 세 개의 저항성 자동차가 47%, 38%, 36%로 그 사이에 쌓였습니다. 두 대의 히트펌프 차량이 들판 전체를 둘러쌌습니다.

AAA의 결론은 정확하게 인용할 가치가 있습니다. 여기서 “메커니즘”은 히터 사용 여부가 아니라 장착된 히터 유형을 의미합니다. 동일한 보고서에서 바로 앞의 문장은 HVAC 사용 자체가 모든 자동차에 큰 손실을 초래했음을 확인합니다. “실내 난방 메커니즘은 에너지 소비, 주행 거리 및 등가 연비 측면에서 차량 성능에 큰 영향을 미치지 않는다는 점에 주목했습니다. 열 펌프는 극도로 추운 환경에서는 대체로 효과적이지 않습니다. 20°F에서는 보조 저항 난방이 실내 온도를 유지하는 데 활용되었을 가능성이 높습니다.”

5대의 자동차는 작은 표본이고 크기, 무게, 기준 범위가 다르기 때문에 이는 난방 아키텍처를 통제된 비교가 아닙니다. 그러나 메커니즘은 모순 없이 두 결과를 모두 설명합니다. 히트펌프는 외부 공기로부터 따뜻함을 추출합니다. 공기가 차가워질수록 시스템이 포기하고 교체해야 했던 저항성 요소에 작업을 넘겨줄 때까지 추출할 열이 줄어듭니다. Recurrent에서는 열 펌프가 “극저온에서는 PTC 히터에 비해 효과가 없다”는 점을 언급하면서 동일한 동작을 설명합니다. PTC는 양의 온도 계수 저항 요소입니다.

열 펌프는 온화한 차가운 장치입니다. 30°F에서 유지되고 0°F에서는 중요하지 않습니다.

귀하의 자동차에 자동차가 있는지 여부는 자체적으로 검색됩니다. 모델 및 연도별 Tesla 히트 펌프 가이드에서는 Model 3의 2021년형 컷오버, Model S 및 X 리프레시, Tesla가 설명서에 인쇄한 원스크린 점검 내용을 다룹니다.

40°F에서 일어나는 일, 겨울에는 아무도 테스트하지 않습니다

AAA와 Recurrent 모두 35°F~45°F 대역에 대한 수치를 공개하지 않습니다. AAA의 챔버는 20°F, 75°F 및 95°F에서 테스트되었습니다. 32°F 및 20°F가 반복적으로 보고됩니다. 그 격차는 미국 인구의 대부분이 겨울을 보내는 곳과 태평양 북서부와 같은 해양 기후가 거의 모든 시간을 보내는 곳입니다.

데이터에서 알 수 있는 것은 20°F에서도 히터 꺼짐 손실이 12%에 불과하고 히트 펌프가 최고에 가깝게 작동하기 때문에 배터리 패널티가 거의 없다는 것입니다. 해당 대역에서 가장 큰 비용은 아직 추위에 영향을 받지 않은 시스템의 실내 난방입니다. 이는 온화한 겨울 운전자가 목록에 있는 가장 저렴한 수리로 가장 많은 이득을 얻을 수 있고, 다른 차를 구입함으로써 얻을 수 있는 이득이 가장 적다는 것을 의미합니다.

플랫폼에 대한 하나의 실제 데이터 포인트가 존재하지만 이는 차량 데이터가 아닌 단일 소유자 비교입니다. Recurrent는 EV Charger Reviews의 Michael Kim이 실시한 테스트를 인용합니다. 그는 약 30°F에서 열 펌프 Model Y에 대해 저항 가열식 Tesla Model 3를 실행했으며 Model Y의 경우 8%에 비해 Model 3의 에너지 소비량이 26% 증가했습니다. 관련 차이점은 2021년 리프레시 이전에 제작된 Model 3는 저항성 히터를 사용하는 반면, Model Y에는 출시 이후 열 펌프가 있다는 것입니다. 같은 제조사, 같은 시대, 가열 페널티가 3배입니다.

휘발유나 하이브리드 자동차도 추위에 주행거리가 떨어지나요?

네, 그리고 인터넷에서 제시하는 것보다 휘발유에 대한 비교가 덜 만족스럽습니다.

기존 가솔린 자동차의 연비는 시내 주행 시 20°F에서 77°F보다 약 15% 낮으며, 3~4마일의 짧은 여행에서는 최대 24%까지 떨어질 수 있습니다. AAA의 2026년 테스트에서는 20°F에서 하이브리드의 연비가 22.8% 감소했습니다.

그 결과는 그것을 실행한 사람들을 놀라게 했습니다. AAA의 자동차 엔지니어링 및 연구 이사인 Greg Brannon은 “EV는 적당한 온도에서는 효율적이지만 추운 날씨에는 상당한 주행 거리를 잃습니다. 우리는 이전 연구에서 이를 예상했지만 추운 온도에서 하이브리드의 연비가 23% 감소한 것에 놀랐습니다.”라고 말했습니다.

EV는 여전히 더 많은 것을 잃습니다. 정직한 틀은 겨울이 모든 파워트레인에 부과되는 세금이고, EV의 비용이 세 가지 중 가장 가파르며, “EV는 겨울에 죽는다” 장르에서 암시하는 것보다 그 격차가 더 좁다는 것입니다.

사전 조정으로 범위가 절약됩니까?

자동차가 전원에 연결되어 있는 경우에만 해당됩니다. 이것은 널리 퍼져 있는 나쁜 조언입니다.

충전기에 연결되어 있는 동안 사전 조정을 하면 난방 부하가 벽으로 이동하며 DOE는 이를 명시적으로 나열합니다. “플러그인 하이브리드 또는 전기 자동차를 운전하는 경우 충전기에 연결되어 있는 동안 실내를 예열하면 차량의 주행 거리를 확장할 수 있습니다.” AAA의 2026년 권장 사항도 같은 내용을 담고 있으며, “전원을 연결한 상태에서 EV를 사전 조정”해야 한다고 명시하고 있습니다.

플러그를 뽑은 상태에서 사전 조정을 수행하면 보호하려는 팩과 동일한 에너지가 소모됩니다. 더 빠른 충전을 위해 편안함과 더 따뜻한 배터리를 구입하는데, 둘 다 가질 가치가 있습니다. 마일리지는 구매되지 않습니다. Tesla 관련 메커니즘, 타이밍 및 워밍업 비용에 대해서는 Tesla 사전 조정 작동 방식을 참조하세요.

작동하는 것, 순위

EV에 대한 DOE의 목록은 짧으며 실내 히터 대신 좌석 온열 장치를 사용하여 에너지를 절약하고 범위를 확장하고 타이어 공기압을 정기적으로 확인하며 따뜻한 곳에 주차하는 것이 포함됩니다. AAA는 타이어에 공기압을 유지하고 극한의 온도에서 적당한 주행을 추가합니다.

목록에 없는 내용을 확인하세요. 여기에는 제품 구매와 관련된 내용이 없습니다. 가장 중요한 두 가지 해결책은 대시보드에 이미 있는 버튼과 이미 보유하고 있는 케이블입니다.

겨울용 타이어는 어쨌든 구매할 가치가 있는 제품이며, 일반 타이어보다는 안전을 고려한 결정입니다. 일반적으로 그들에게 부여되는 효율성 페널티는 가이드가 제안하는 것보다 정확히 파악하기가 더 어려운 것으로 밝혀졌습니다. 겨울용 타이어 질문은 별도로 분리됩니다.

감기에 걸리면 비용이 얼마나 드나요?

AAA는 2026년 3월에 가격을 책정했습니다. 20°F에서 가정 전기 요금으로 충전되는 EV의 경우 운영 비용은 1,000마일당 $32.11 증가했고, 공용 네트워크에서 충전된 EV의 경우 1,000마일당 $76.93 증가했습니다. 하이브리드는 1,000마일당 28.44달러 올랐습니다.

공공 요금 부과 수치는 행동을 바꿔야 하는 수치입니다. 겨울에는 가정용 콘센트가 없으면 벌금이 대략 두 배로 늘어납니다. 동일한 콜드 테스트에서 집에서 충전하는 EV의 비용은 하이브리드보다 1,000마일당 36.19달러 더 저렴하고, 공개적으로 충전하는 동일한 EV의 비용은 86.26달러 더 높습니다.

겨울은 EV가 운행하기에 저렴한지 여부를 결정하지 않습니다. 플러그를 꽂는 곳에서는 겨울이 그 대답을 양방향으로 확대합니다.

배터리 화학적 성질에 따라 답이 바뀌나요?

이것은 위의 모든 것에 대한 가장 강력한 반대이며, 기각보다는 솔직한 답변이 필요합니다.

12% 배터리 전용 수치는 2017년과 2018년에 제작된 5대의 자동차에서 모두 니켈 기반 음극 화학을 사용하여 2019년에 측정되었습니다. LFP(리튬 철 인산염) 팩은 이제 많은 보급형 트림에서 표준으로 사용되며, LFP는 저온 성능이 약한 것으로 널리 알려져 있습니다.

이것이 증거의 상태입니다. 이 기사가 기반으로 하는 두 데이터 세트 중 어느 것도 음극 화학에 따라 결과를 분리하지 않습니다. AAA는 5대의 특정 자동차를 테스트하고 화학 그룹이 아닌 차량당 번호를 보고했습니다. Recurrent에서는 34개 모델 차량 평균을 보고합니다. 히터와 배터리에 대해 AAA가 수행한 작업을 LFP와 니켈에 대해 수행한 사람은 아무도 없으며 해당 비교를 위해 웹에 떠도는 수치는 순위를 뒤집을 만큼 서로 일치하지 않습니다. 그러한 이유로 여기에는 그 중 어느 것도 인용되지 않았습니다.

따라서 명시된 제한이 있는 이 기사의 헤드라인 결과를 살펴보십시오. 실내 열 분해의 2/3는 니켈 기반 자동차에서 측정되었으며, LFP 자동차를 운전하는 경우 이는 아마도 덜 사실일 것입니다. 얼마나 적은지 말할 수 있는 숫자를 발표한 사람은 아무도 없습니다.

그러면 실행 순서가 변경됩니다. LFP 소유자의 경우 가장 권장되는 것은 시트 히터가 아니라 해안 전원으로 팩을 사전 조정하는 것입니다. 왜냐하면 출발 전에 배터리를 예열하는 것이 시트 히터가 도달할 수 없는 손실 부분에 닿는 목록의 유일한 레버이기 때문입니다. 조언은 무너지지 않습니다. 실행 순서가 그렇습니다.

나트륨 이온이 겨울철 생활습관을 고칠까요?

아마도 결국에는 미국에서 자동차를 구입할 수 없을 것입니다.

나트륨 이온 화학은 실제로 감기에 더 적합합니다. 왜냐하면 나트륨 이온과 전해질 사이의 결합이 약해 전해질이 두꺼워짐에 따라 이동성을 유지하기 때문입니다. CATL은 자사의 Naxtra 나트륨 이온 배터리가 “-30°C에서 동급 LFP 배터리의 방전 전력을 거의 3배 늘리는 동시에 -40°C에서 90% 이상의 용량 유지를 유지하고 최저 -50°C의 온도에서도 안정적인 전력 공급”을 제공한다고 밝혔습니다. 이는 제조사 수치이며, 독립적으로 검증된 결과는 아닙니다. CATL과 Changan은 CATL이 “나트륨 이온 배터리를 장착한 세계 최초의 대량 생산 승용차”라고 설명하는 차량을 공개했으며, CATL은 이 차량이 2026년 중반까지 시장에 출시될 예정이라고 밝혔습니다. 미국에서 판매되는 자동차가 아닙니다.

이를 구매를 연기할 이유가 아니라 향후 10년 동안 문제가 줄어들 것으로 예상하는 이유로 간주하십시오. 이 기사를 포함한 기사의 수치를 신뢰하기보다는 CATL의 자체 페이지에서 현재 상태를 확인하세요.

자주 묻는 질문

겨울에는 EV의 주행 거리가 얼마나 줄어들까요?

30,000대 이상의 차량을 원격 측정한 결과 32°F에서는 약 22%, 20°F에서는 30%가 유지되었습니다. 최대 송풍기를 사용하여 실내 온도를 72°F로 유지하는 실험실 테스트에서는 의도적으로 20°F에서 39%~41%의 상한선을 측정합니다. 실제 운전은 일반적으로 둘 사이에 위치합니다.

겨울철 운전 전 EV 예열을 해야 할까요?

전원이 연결된 동안에만 가능합니다. DOE에서는 “충전기에 연결되어 있는 동안 실내를 예열하면 차량의 주행 거리가 연장될 수 있습니다”라고 말하고 AAA의 권장 사항도 동일한 조건을 지정합니다. 플러그를 뽑은 상태에서 사전 조정을 수행하면 보호하려는 것과 동일한 팩 에너지가 소비됩니다. 즉, 마일이 아닌 편안함과 빠른 충전을 구매합니다.

EV에 히트펌프를 장착할 가치가 있나요?

온화한 추위에는 그렇습니다. 차량 데이터에 따르면 열 펌프 자동차는 30°F 근처에서 겨울 범위의 8% ~ 10%를 얻습니다. 매우 추운 곳에서는 더 이상 문제가 되지 않습니다. 펌프는 외부 공기에서 따뜻함을 추출하고, 추출할 것이 거의 없으면 교체해야 했던 저항 요소에 작업을 다시 넘겨줍니다. 겨울철 치료제가 아닌 온열치료기입니다.

휘발유차도 겨울에도 주행거리가 떨어지나요?

예. 기존 가솔린 자동차의 연비는 시내 주행 시 20°F에서 약 15% 정도 낮아지며, 단거리 주행 시에는 최대 24%까지 떨어질 수 있습니다. AAA의 2026년 테스트에서는 하이브리드가 20°F에서 22.8% 손실되는 것으로 측정되었습니다. EV의 겨울 요금은 세 가지 중 가장 높지만 모든 파워트레인은 한 가지를 지불합니다.

겨울 주행거리 손실을 줄이는 가장 저렴한 방법은 무엇인가요?

실내 히터 대신 시트 및 스티어링 휠 히터를 사용하십시오. 추가 겨울 에너지의 약 2/3는 실내 난방에 사용되며, 시트 히터는 2~4kW 저항 히터에 비해 수십 와트를 소비합니다. 여기에 케이블 사전 조정을 추가하면 구입 비용이 들지 않습니다.

겨울 범위 체크리스트

추위가 시작되기 전에:

1. 자동차가 지원하는 경우 일정에 따라 매번 충전기를 사전 설정하십시오. 이것은 진정으로 무료인 유일한 수정 프로그램입니다.
2. 시트 및 휠 히터를 먼저 사용하고 실내 히터를 두 번째로 사용하십시오. 추가 에너지의 약 2/3는 실내 난방에 사용됩니다.
3. 겨울 기대치를 20°F에서 스티커 아래로 약 30%, 결빙 시 약 22%로 설정합니다(플릿별 데이터). 급격하게 악화되면 더 나빠집니다.
4. 온도가 떨어지면 타이어 공기압을 점검하십시오.
5. 옵션이 있으면 실내에 주차하세요.
6. 공개적으로 비용을 청구하는 경우 예산을 책정하세요. 바로 겨울이 찾아오는 곳입니다.

자동차가 앉아 있는 동안 수행하는 작업에 대한 심층적인 메커니즘을 보려면 Tesla의 저전력 모드 과학과 범위 추정기가 물리학을 중심으로 자체적으로 재구성되는 방법을 참조하세요. 추운 계절이 새로운 소유자에게 가르치는 다른 교훈으로는 새로운 EV 소유자가 저지르는 실수가 실제 비용이 많이 드는 실수를 다룹니다.

AAA가 이 테스트를 세 번째로 실행하면 다음 정직한 숫자가 도착합니다. 2019년과 2026년 사이의 2포인트 이동으로 판단할 때, 주목할 점은 헤드라인 비율 하락 여부가 아니다. 그것은 많은 운전자들이 겪고 있는 40°F의 겨울을 마침내 측정할 수 있는 사람이 있느냐 하는 것입니다.

출처 (8)

• fueleconomy.gov DOE fueleconomy.gov: Fuel Economy in Cold Weather
• newsroom.aaa.com AAA Electric Vehicle Range Testing Report, February 2019
• newsroom.aaa.com AAA Fact Sheet: EV vs Hybrid Temperature Efficiency Testing, May 2026
• newsroom.aaa.com AAA Newsroom: Temperature Impacts on EV and Hybrid Performance
• recurrentauto.com Recurrent: Winter EV Range Loss Study
• recurrentauto.com Recurrent: Heat Pumps in Electric Vehicles
• insideevs.com All Tesla Vehicles Now Have Efficiency-Boosting Heat Pump
• catl.com CATL and Changan Launch First Mass-Production Sodium-Ion Passenger Vehicle