환경 보호를 위하여 최근에 국내외로 전기 자동차(EV)의 보급이 활발하게 이루어지고 있는 가운데 이런 전기 자동차의 다양한 종류(BEV, HEV 등)들과 종류별 특징에 대해서 아직 조금 어려워하시는 분들이 많이 계시는 것 같아서 이번 포스팅으로 전기자동차(EV)의 정의와 4종류의 EV타입인 BEV, HEV, PHEV, FCEV에 대한 특징 그리고 장단점에 대해서 정리해 보도록 하겠습니다.
EV의 정의와 종류
EV는 [Electric Vehicle]의 약자로 일상적으로 EV라고 하면 전기만 사용해서 달리는 자동차라는 이미지가 있지만 그것보다는 조금이라도 전기의 힘을 이용하여 이동하는 자동차는 모두 EV라고 일컫는 단어 입니다. 하지만 전기의 공급 방식에 따라서 다양한 “xEV”라는 형태가 있고 그 종류와 의미는 다음과 같습니다.
- BEV(Battery Electric Vehicle)：배터리식 전기차
- HEV(Hybrid Electric Vehicle)：하이브리드 자동차
- PHEV(Plug in Hybrid Electric Vehicle)：플러그인 하이브리드 자동차
- FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)：연료전지 전기차
위와 같이 동력원이 무엇인지에 따라서 EV앞에 붙는 이니셜들이 각각 다른데 그러면 다음 장에서 4종류의 EV들의 특징에 대해서 살펴보도록 하겠습니다.
BEV :베터리식 전기차
BEV는 [Battery Electric Vehicle]의 줄임말로 ‘가솔린을 사용하지 않고 오직 전기의 동력으로만 이동하는 차’ 이기 때문에 엔진이 없는 것이 특징입니다. 배터리에 충전한 전기로 모타를 움직여서 주행하는 BEV는 가솔린차와 다르게 주행 중에는 이산화탄소배출을 하지 않기 때문에 최근에 에코카로써 전 세계적으로 보급되어지고 있습니다. 충전 후 주행 가능거리가 짧아 잦은 충전이 필요한 단점이 있기는 하지만 다른 EV들 대비 BEV의 저렴한 비용이 가장 큰 메리트 인데 가정용 완속 충전기로 100Km 당 1,100원, 공공기관이나 사설 충전소에 설치되어 있는 급속 충전기로는 100km 2,200원 수준으로 저렴한 가격입니다. 다만 40kWh의 배터리의 경우가정용 완속 충전기(6~7kw급)로 약 4~5시간, 급속 충전기를 사용하면 약 30분에 80% 정도의 충전시간이 필요하여 충전시간 소요도 단점 중의 하나로 지적 되고 있습니다.
HEV : 하이브리드 자동차
HEV는 [Hybrid Electric Vehicle]의 줄임말로 하이브리드라는 이름 그대로 가솔린으로 동작하는 엔진과 전기로 동작하는 모터가 모두 장착되어 있는 자동차입니다. 그리고 HEV는 외부에서의 전력 공급이 없이 엔진이 발전시킨 에너지만 이용하는 구조로 크게 전력만으로 주행하는 [스트롱 하이브리드]와 모터의 발전이 엔진에 도움을 주는 [마일드 하이브리드]로 나누어집니다.
즉 [스트롱 하이브리드]는 엔진을 꺼져도 모터 만으로 주행이 가능한 자동차이지만 [마일드 하이브리드]는 엔진 주행이 기본이고 발진이나 가속시등에 모터를 사용하면 엔진의 사용에 도움을 주는 구조입니다. 게다가 엔진과 모터를 이용하는 방법에 따라서 다음과 같이 “시리즈”, “스프리트”, “페러럴”의 3가지 동력 방식으로 나누어지는데 그 상세는 아래와 같습니다.
“시리즈(Series) 방식”:엔진과 배터리의 축적된 전력만 사용하여 주행 자체에는 완전하게 모터를 이용하는 형태로 BEV와 동일한 가속감과 승차감을 제공
“스플릿(Split) 방식”: 엔진과 모터의 사용 비율을 주행 상태에 따라서 적절하게 분할(스프리트)하여 발진이나 저속 시에만 모터를 이용하고 고속시에는 엔진도 가동하게 하는 방식
“페러럴(Parallel) 방식”: 주행은 엔진이 주체로 모터는 보조로 명확하게 지정되어 있고 에너지 소비가 큰 발진이나 가속 시의 모터가 동시에 동작하여 연비효율에 도움을 주는 구조임(주로 저가 모델이나 경차에 적용이 증가하고 있는 방식임)
| 시스템 | 방식 | 상세내용 |
| 스트롱 하이브리드 | 시리즈 | 엔진으로 발전한 전력으로 모터를 구동하게 하는 방식 |
| 스플릿 | 엔진과 모터 사용을 분리한 방식 | |
| 마일드 하이브리드 | 페러럴 | 발진시나 가속시에 모터가 엔진을 서포트하는 방식 |
PHEV : 플러그인 하이브리드 자동차
PHEV는 [Plug-in Hybrid Electric Vehicle]의 약칭으로 엔진과 모터 2개의 동력을 사용하는 기본 컨셉은 HEV와 동일하지만 차이점으로 ‘외부 전원’으로 충전할 수 있다는 큰 특징이 있습니다. 콘센트 플러그을 꼳아서 충전을 할수 있기 때문에 이름도 ‘플러그인’이라고 붙여진 것입니다. PHEV는 엔진을 이용한 발전만이 아닌 전기 충전소등의 외부 전원도 사용이 가능하고 배터리 용량도 1 kWh전후인 HEV보다 향상된 10~20 kWh로 증가되어 전기만으로 주행하는 거리를 큰 폭으로 향상한 방식입니다.
외부 전원 충전 방법은 BEV와 동일하게 ‘보통 충전’, ‘급속 충전’의 두 가지 모드가 있는데 PHEV의 경우 ‘급속충전’을 대응하고 있지 않는 차종이 많기 때문에 구입 시 잘 살펴보야 되는 부분입니다. 또한 PHEV에는 보조동력장치(발전전용 엔진)라고 하는 발전 전용 엔진을 이용해서 모터를 움직이게 하는 구조로 되어 있어 더욱 전기로 인한 주행거리를 개선시킨 EREV(extended range electric vehicle) 자동차도 있습니다.
결론적으로 전기 충전소가 없어도 가솔린을 전원 동력으로 사용할 수 있기 때문에 인프라에 대한 걱정 없이 장거리 주행을 즐기고 싶은 사람들에게 적합한 방식이라고 생각합니다.
FCEV : 연료 전기차
FCEV는 [Fuel Cell Electric Vehicle]를 약칭으로 다른 전기차와는 다르게 수소를 연료로 사용하는 전기차로 수소와 산소로 전기를 발생시키는 ‘연료 전지’를 탑재하여 이산화탄소 배출 없어 환경 성능이 가장 뛰어난 특징을 가지고 있습니다.
또한 가솔린차와 동등한 주행거리를 운행하는 것이 가능하고 1회 연료 충전에 걸리는 시간은 평균 3분으로 다른 EV들 충전시간과 비교했을 때 큰 매리트가 있다고 말할 수 있습니다. 하지만 아직 다른 EV들에 비해 차량 가격이 비싼 것과 연료보급 인프라들의 정비가 부족한 것은 아직은 해결해야 할 중요 과제라는 인식이 팽배한 EV입니다.
마무리
위에서 보신 바와 같이 EV에는 ‘가솔린과 전기의 이용방법’, ‘엔진과 모터의 동력 방식’에 따라서 BEV・HEV・PHEV・FCEV의 4종류로 나뉘어 있었습니다. 다시 한번 정리하면 아래와 같습니다.
- “BEV(배터리식 전기차)“는 엔진이 없고 외부 전원에 의한 배터리 충정으로 모터를 주행
- “HEV(하이브리드식 자동차)“는 엔진과 모터의 모두를 사용하고 엔진으로 발전을 하고 모터로는 주행을 하는데 HEV에서도 엔진과 모터의 사용 비율에 따라서 몇 가지 방식으로 나뉘어 짐
- “PHEV(플러그인 하이브리드차)“는 엔진과 모터를 모두 사용하고 외부전원도 사용할 수 있는 특징이 있어 HEV보다 모터 주행시간을 개선 시킴
- “FCEV(연료 전지 자동차)“는 가솔린과 전기가 불필요한 수소를 연료로 사용한 전기 자동차입니다. 엔진은 수소와 산소로 발전을 하기 때문에 모터 주행 타입입니다.
여기까지 EV의 종류 및 장단점에 대해서 살펴보았습니다. 각각의 주행 거리, 충전시간, 인프라, 차량 가격등의 메리트/디메리트가 있기 때문에 충분히 검토하고 자신의 사용 목적에 맞는 EV를 선택해 주세요