전기자동차의 종류와 미래에 대하여

2015.09.02

전기자동차의 종류 ​'EV·PHEV·HEV'

​pic : 전기 자동차의 종류

​EV(Electric Vehicle) : 순수 전기자동차

순수 전기​자동차(EV)는 화석연료(가솔린·디젤)엔진 없이 배터리를 통한 전기에너지만을 동력원으로 사용하는 전기자동차입니다. 충전된 전기에너지만으로 구동돼, 이산화탄소 등 배출가스가 전혀 발생하지 않습니다. 또한, 내연기관이 필요 없고 전기모터만 장착하면 되기 때문에 자동차 구조를 단순화할 수 있습니다. 자동차 앞쪽의 엔진룸이 없어도 되니 그 공간을 활용해 기존 상식과는 다른 다양한 디자인의 자동차가 등장하고 있습니다.

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또, 기존 자동차와 다른 점이 하나 더 있는데, 바로 소리가 나지 않는다는 것입니다. 전기자동차를 처음 운전해보면 '부릉부릉'하는 엔진 소리가 없어서 시동이 걸렸는지, 차가 지나가고 있는지도 모르는 상황이 발생하기도 합니다. 때문에 전기자동차 제조사들은 일부러 엔진 소리가 나도록 효과음을 넣기도 합니다.

pic : EV 사진

EV는 배터리만으로 자동차를 구동하므로 배터리 성능이 가장 중요한 요소인데, 현재 기술력으로는 한 번 충전으로 최대 160km를 달릴 수 있는 수준입니다. 삼성SDI는 지난 1월 디트로이트 모터쇼에서 공개한 바 있듯이, 한 번 충전으로 300km 이상 주행이 가능한 대용량 배터리를 개발 중에 있으며 머지 않아 상용차에도 적용될 것으로 전망됩니다.

PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) : 플러그인 하이브리드 자동차

플러그인 하이브리드 자동차(PHEV)는 내연기관과 전기모터를 함께 사용하며, 배터리는 외부전원(Plug)으로 충전할 수 있도록 한 전기자동차 형태입니다. 전기 콘센트에 플러그를 꽂아 전기로 주행하다가 충전한 전기가 모두 소모되면 화석연료 엔진으로 움직이는데, 통상 40~50km의 거리를 전기로 주행할 수 있습니다.

내연기관을 써야 한다는 점에서 탄소 제로의 대안은 아니지만, 화석연료 자동차에서 EV로 가는 중간 단계로 인식됩니다. 아직 EV의 주행거리 한계가 있는 만큼, 그 단점을 보완하면서 연비를 늘릴 수 있다는 장점이 있습니다.

삼성SDI의 배터리가 적용된 BMW i8의 경우, 가솔린 엔진과 전기모터를 함께 사용해 최고출력 362마력의 성능을 발휘할 수 있습니다. 연비는 47.6km/ℓ로 기존 가솔린 자동차에 비해 2배 이상의 수준을 보이며, 한 번 충전으로 600km까지 주행이 가능합니다. 이처럼 소비자 편의, 주행거리, 인프라 등으로 향후 가장 많이 사용될 전기자동차 형태로 주목 받고 있습니다.

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pic:[BMW의 대표 PHEV 모델 i8]

HEV (Hybrid Electric Vehicle) : 하이브리드 자동차

하이브리드 자동차(HEV)는 현재 우리가 가장 쉽게 알고, 접할 수 있는 형태로 도요타의 '프리우스'가 대표적인 하이브리드 전기자동차입니다. 화석연료 엔진과 전기모터를 함께 사용하는 것은 PHEV와 동일하지만, 배터리를 따로 충전하지 않는다는 차이가 있습니다. 정상 주행할 때에는 엔진을 주로 사용하고, 시동을 걸 때나 고속 주행 등 더 큰 출력이 필요할 때에는 전기모터를 보조로 사용하는 방식입니다.

소비자(운전자)로 하여금 '배터리를 어떻게 관리해야 한다, 충전해야 한다' 등에 대해 고민할 필요가 없고, 특별히 신경 쓰지 않아도 된다는 큰 장점이 있습니다.  배터리 충전이 자체 동력에 의해 이루어지기 때문에 전기 충전소 등의 인프라가 필요치 않아, 보급이 대단히 활발한 편입니다.

그러나 최근 발표된 미국의 ZEV(Zero Emission Vehicle) 규제 계획에 따르면, 미국은 2018년부터 HEV를 전기자동차 기준에서 제외할 예정입니다. ZEV는 '제조사는 연간 판매량 대비 일정 비율만큼 전기자동차를 판매해야 한다'는 규제인데, HEV는 그 대상에서 제외된다는 것입니다. 이 때문에 시장에서는 친환경 자동차의 대세가 HEV에서 PHEV, EV로 넘어갈 것으로 전망하고 있습니다.

전기자동차의 미래는?  HEV → PHEV → EV

앞서 각 유형별 전기자동차를 살펴 봤듯이 현재 가장 보급돼 있는 전기자동차 유형은 HEV입니다만, 친환경 이슈 등으로 인해 내연기관 대비 전기모터의 비중이 점차 높아질 것으로 전망됩니다. 실제로도 최근 전기자동차 시장은 HEV에서 충전이 가능한 PHEV로 이동하는 추세를 보이고 있으며, 글로벌 자동차 제조사들도 HEV 모델 보다 PHEV 모델을 늘리고 있는 상황입니다.

업계에서는 현재까지는 가격경쟁력과 편의성을 확보한 HEV가 대세지만, 2016년~2017년에는 HEV를 넘어 PHEV가, 2017~2020년에는 EV가 본격 성장할 것으로 전망하고 있습니다.

배터리 기술의 발전과 각국 정부의 친환경 자동차 개발에 대한 관심과 정책, 그리고 전기 충전소 인프라 확충에 대한 구체적인 계획이 발표되며 순수 전기자동차 시대에 대한 기대도 커지고 있습니다.