[전기차 상식] PHEV(?) FCEV(?)..그 종류도 다양한 전기차의 세계

[데일리카 김현훈 기자] 전기를 동력원으로 사용하는 자동차들이 많아졌다. 순수 전기만으로 움직이는 자동차가 있는 반면, 내연기관을 보조하거나 그 반대의 역할을 하는 자동차도 존재한다.

현재 시장에서 판매되고 있는 전기차는 배터리 전기차(BEV), 플러그인 하이브리드(PHEV), 수소전기차(FCEV), 주행거리 연장형 전기차(EREV), 하이브리드(HEV), 마일드 하이브리드(MHEV) 등으로, 그 가짓수와 종류 또한 다양해졌다.

배터리 전기차와 수소전기차는 내연기관 없이 순수 전기 동력만으로 작동한다는 점에서 미래 친환경차로 각광받고 있으며, 하이브리드와 주행거리 연장형 전기차는 내연기관 엔진과 함께 작동하는 특성상 전동화 모델의 과도기적 성격을 지닌다는 평가를 받는다.

■ 전기차

전기차는 배터리에 축적된 전기로 모터를 작동, 구동 에너지를 얻는 자동차를 뜻하며, 현대차 코나 일렉트릭, 쉐보레 볼트 EV, 르노삼성 SM3 Z.E.가 대표적인 전기차에 속한다.

일반적인 자동차와는 달리, 매연을 배출하지 않는다는 특징을 지니며, 최근 전 세계 자동차 제조사들이 친환경차의 새로운 대안으로 적극적인 개발에 나서는 추세다.

내연기관 자동차 대비 부품의 가짓수가 적고, 오일류 등 소모품 교체 소요가 발생하지 않아 정비 소요가 적다는 점은 장점이지만, 사고로 인한 배터리 충격 발생 시 높은 수리비가 발생한다는 점은 단점으로 지적된다.

국내에서는 1회 충전 주행거리에 따라 저속전기차, 고속전기차, 전기버스 등으로 전기차의 종류를 세분화 하고 있다. 이는 환경부 산하 교통환경연구소의 시험 규정에 의거, 정부의 자동차 관리법에 따라 구분되고 있다.

저속 전기차는 주행거리 19km 이상, 최고속도 60km/h 미만의 차종을 대상으로 분류되며, 르노삼성 트위지, 쎄미시스코 D2 등 초소형 전기차가 이에 속하며, 아이오닉 일렉트릭, 쏘울 EV 등 주행거리 57km, 최고속도 60km/h 이상의 전기차는 고속 전기차로 분류된다.

■ 수소전기차

수소전기차는 수소연료의 전기분해를 통해 발생되는 전기에너지를 동력원으로 삼는 전기차로, 현대차 넥쏘, 토요타 미라이, 혼다 클라리티 등이 이에 속한다.

수소 에너지는 중공업, 화학산업 등에서 발생되는 수소를 재활용 할 수 있다는 점은 물론, 순수한 물 만을 배출하고 미세먼지를 정화하는 기능이 더해져 궁극의 친환경차로 각광받고 있다.

가정용 콘센트 및 전용 충전기를 통해 전기 에너지를 충전하는 순수 전기차와는 달리, 수소 연료를 주입한다는 점은 일반적인 전기차와 가장 큰 차이다.

충전 시간은 5분 내외로, 이는 휘발유 및 천연가스 주입 속도와 큰 차이를 보이지 않는 속도라는 점에서 강점을 지닌다. 전기차의 급속 충전 시간이 현행 30~40분 수준인 것과는 대비된다.

다만, 수소차의 충전 인프라가 열악하다는 점은 전기차 대비 단점으로 꼽힌다. 대량의 수소를 저장할 수 있는 수소 연료 탱크를 매설해야 하는 만큼, 전기차 대비 단위 면적이 크다는 점은 인프라 확충의 단점으로 지적된다.

■ 주행거리 연장형 전기차

주행거리 연장형 전기차는 큰 틀에서 플러그인 하이브리드로 분류되지만, 엔진의 역할이 차이를 보인다. 대표적인 차종은 쉐보레 볼트(Volt)가 있다.

일반적인 하이브리드 차량은 전기모터가 엔진에서 발생되는 주 동력원을 보조하는 성격이지만, 주행거리 연장형 전기차의 경우, 엔진의 동력원이 배터리 충전을 위한 ‘발전기’로서의 역할을 한다.

이와 같은 개념은 순수 전기차에도 접목된 바 있다. 가장 대표적인 사례는 BMW i3로, 해외 시장에서는 가솔린 엔진이 추가된 i3 REx 모델을 선택할 수 있다.

이는 2기통 650cc 엔진이 추가되는 옵션 사양으로, 이를 통해 유럽 기준 약 300km를 추가로 주행할 수 있는 특징을 지닌다.

주행거리 연장형 전기차는 전기차의 불안 요소로 꼽히는 충전 및 주행거리 문제를 해결할 수 있다는 점이 장점이지만, 플러그인 하이브리드로 분류되는 국내 법규상, 전기차 대비 적은 보조금을 수령한다는 점과 선택지가 좁다는 점이 단점으로 꼽힌다.

■ 하이브리드

하이브리드는 내연기관의 동력원과 전기 동력원이 복합적으로 작동하며, 하이브리드, 플러그인 하이브리드, 마일드 하이브리드 등으로 나뉜다.

일반적인 하이브리드 시스템의 경우, 연료 소모가 많은 저속 구간에서 순수 전기로 작동, 가속 및 고속 주행 상황에서 엔진과 복합적으로 작동하는 원리를 지닌다. 현대차 아이오닉, 기아차 니로, 토요타 프리우스 등이 이에 속한다.

자체적인 잉여 에너지와 회생제동을 통해 배터리를 충전하는 하이브리드와 달리, 플러그인 하이브리드는 완속 충전기를 통해 배터리를 충전한다는 점에서 차이를 보인다. 전기모터와 배터리의 용량이 더 크기 때문이다.

플러그인 하이브리드는 전기차와 하이브리드의 장점을 두루 갖췄다는 점이 해외 시장에서의 인기 요인으로 꼽힌다. 현대차 쏘나타 플러그인 하이브리드, 포르쉐 파나메라 4E, 메르세데스-벤츠 GLC350e 등이 대표적이다.

순수 전기만으로 40~50km를 주행할 수 있는 만큼, 연료 소모 없이 전기차의 형태로 운용할 수 있는 데다, 장거리 주행 시 별도의 모드 전환을 통해 하이브리드 차량처럼 작동될 수도 있다.

마일드 하이브리드는 이 보다는 낮은 단계의 하이브리드 시스템으로, 전기모터의 개입 범위가 짧다.

전기모터만으로 구동이 가능한 일반적인 하이브리드 시스템과는 달리, 마일드 하이브리드 시스템은 전기모터가 독자적인 역할을 수행할 수 없으며, 가속 상황 등 연료 소모가 많은 구간에서만 일시적으로 개입하는 것이 특징이다.

최근엔 전장 시스템과 통합된 배터리 팩으로 운영되는 48V 배터리 기반의 마일드 하이브리드가 배출가스 저감의 새로운 대안으로 주목받는 추세다.

클래스가 다른; 자동차 뉴스 데일리카 http://www.dailycar.co.kr
본 기사를 이용하실 때는 출처를 밝히셔야 하며 기사전재 및 재배포를 금합니다.

[관련기사]