전기 자동차의 정의 및 종류

친환경 자동차 시장이 빠르게 성장하고 있습니다. 이를 리딩하고 있는 전기 자동차의 정의를 명확하게 알아보고 그 종류에는 어떤 것이 있는지 얘기해 보겠습니다.

1. 전기자동차의 정의

 흔히 전기 자동차라고 하는 것은 영어로는 Electric Car 또는 Battery Electric Car라고 불립니다. 이것은 간단하게 얘기하면 에너지원으로 전기를 사용하는 자동차를 말하는 것이라 할 수 있습니다. 내연기관과는 달리 전기 에너지를 이용하여 전기 모터를 회전시키고 그것으로부터 운동 에너지를 발생시키는 자동차라 할 수 있습니다. 이는 다시 모터를 포함하여 동력계 구조에 따라 하이브리드, 플러그인 하이브리드, 순수 전기차, 수소전기차 등 4가지로 좀 더 나눌 수 있습니다.

 

2. 하이브리드 전기 자동차

하이브리드 전기자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle)는 내연기관과 구동 전기모터를 모두 갖추고 있는 자동차입니다. 고전압 배터리에 저장해 둔 전기로 모터를 작동해서 주행하는 경우가 있고 내연기관과 모터가 함께 작동하는 하이브리드 주행하는 경우가 있습니다. 주로 자동차가 출발할 때와 저속력으로 주행할 때는 전기 모터로, 나머지 주행 조건에서는 하이브리드 모드로 주행하는 작동원리를 가집니다. 하이브리드 전기차의 특징으로는 회생제동 시스템을 갖추고 있기 때문에 제동할 때, 내리막길을 운전할 때 남는 운동에너지를 전기에너지로 전환해 배터리를 충전하고, 충전된 전기 에너지를 다시 주행할 때 사용하게 되는 특징을 가집니다. 물론 내연기관의 엔진이 회전할 때 연결된 발전기를 통해서도 배터리를 충전하게 됩니다. 하이브리드 전기차는 외부 전기에너지를 충전할 시스템이 없습니다. 왜냐하면 엔진의 발전기와 회생제동 시스템을 통해서 생산된 전기만을 사용하기 때문입니다. 그렇기 때문에 전기차 충전 인프라가 없어도 운영이 가능하며 내연기관 자동차보다 연비가 높고 배기가스 배출량이 적기 때문에 친환경적이라는 장점이 있습니다. 그럼에도 불구하고 배기가스 배출이 전혀 없는 것은 아니기 때문에 완전한 친환경 자동차라고 하기에는 한계가 있는 것은 분명하며 과도기적인 모델이라고 할 수 있습니다.

 

3. 플러그인 하이브리드 전기 자동차

플러그인 하이브리드 전기차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle)는 하이브리드 전기차와 같이 내연기관과 전기모터를 구동 기관으로 갖는 동일한 시스템이지만 고전압 배터리의 용량이 더 크고 외부 전기를 충전할 수 있는 시스템을 갖추고 있는 점에서 차이를 보인다고 할 수 있습니다. 고전압 배터리의 용량이 늘어났기 때문에 전기에너지로만 주행할 수 있는 거리가 하이브리드 전기차보다 길어졌기 때문에 배기가스 배출을 더욱 줄일 수 있는 장점이 있습니다. 전기 충전만으로도 운행이 가능하고 전기 충전이 어려울 때는 엔진만으로 운행이 가능하기 때문에 편의성이 높다고 할 수 있습니다.

 

4. 순수 전기 자동차

순수 전기차(EV, Electric Vehicle)는 오로지 배터리에 저장된 전기에너지만으로 움직이는 자동차입니다. 배터리 전기차(BEV, Battery Electric Vehicle)라고 표기하기도 합니다. 무엇보다 화석연료를 전혀 사용하지 않기 때문에 배기가스 배출이 없습니다. 또한 내연 기관 엔진 없이 모터로만 움직이기 때문에 소음 및 진동이 거의 발생하지 않는다는 장점이 있습니다. 과거에는 고전압 배터리 용량이 작아서 1회 충전 주행거리가 짧아서 보편화되기 어려운 상황이었지만 현재에는 대용량 고전압 배터리를 탑재하며 1회 충전으로도 충분한 주행거리를 확보한 모델이 생산되고 충전 인프라도 계속 확대되고 있는 환경이라 전기차의 보급이 지속해서 증가하고 있고 편의성도 계속 확대되고 있습니다.

 

5. 수소 전기 자동차

수소전기차(FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle)는 정확하게는 연료전지 전기 자동차라고 합니다. 연료 전지 시스템은 수소탱크에서 공급받은 수소와 외부 공기에서 포집한 산소를 연료전지 스택이라는 곳에서 전기 화학반응을 통해 전기에너지를 생산하고 그 전기에너지로 모터를 구동해 주행합니다. 따라서 외부로부터 전기를 충전하는 것이 아니고 수소를 충전하고 연료 전지 시스템을 통해 자체적으로 전기에너지를 직접 생산합니다. 그렇기 때문에 수소 전기차 또는 줄여서 수소차라고 합니다. 지금까지 전기자동차의 정의 및 종류에 대해 알아보았습니다. 현재 전 세계적으로 자동차 시장에서 침투율이 높아가고 있는 전기 자동차는 테슬라나 현대자동차의 아이오닉과 같은 순수 전기 자동차 (EV)입니다.

 

다음에는 EV에 대해 좀 더 구체적으로 얘기해 보겠습니다.