하이브리드의 종류와 차이점

하이브리드 차량 이라고 하면 다 같은 하이브리드 인줄 아는 분들이 꽤 많으십니다.

각자 목적에 맞는 하이브리드의 종류가 여럿이 있는데, 토요타에서 "하이브리드" 라고 그냥 퉁 쳐서 

"하이브리드는 토요타가 최고지!" 하는 경우가 있는데..

하이브리드의 종류가 어떤게 있고, 차이점이 무엇이고, 딜러에게 속지말자! 라는 차원에서 글을 씁니다.

 

 

자동차에서 하이브리드 라고 하면 일반적으로 가솔린 엔진 + 전기모터(+배터리)의 구동계를 가진 차량을 말합니다.

 

예전엔 단순히 가솔린 엔진을 전기모터로 서포트 하는 "하이브리드" 만 있었는데, 요즘은 크게 3가지로 구분합니다.

 

마일드 하이브리드 (MHEV)

하이브리드 (HEV)

플러그인 하이브리드 (PHEV)

 

마일드 하이브리드는 일반 가솔린 차량에 좀 더 가깝고, 플러그인 하이브리드는 전기차에 좀 더 가깝습니다.

 

가솔린 차 < 마일드 하이브리드 < 하이브리드 < 플러그인 하이브리드 < 전기차

순서로 전기모터의 비중이 커진다 라고 보면 되겠습니다.

 

차량마다 세부사항은 다 다르지만, 기본적인 내용을 설명드리자 합니다.

일단 가장 오래되었고 가장 많이 쓰이는 "하이브리드" 부터 특징을 살펴보죠.

 

 

1. 하이브리드 (HEV)

 

0.5~1kWh의 크지 않은 배터리를 탑재하고 있습니다.

기본 구동은 가솔린 엔진이고, 엔진에 부담이 크지 않을때 남는 엔진의 힘으로 배터리를 충전합니다.

또한 회생제동을 탑재하여 브레이크를 밟을때 운동에너지를 전기에너지로 바꿔서 충전하기도 합니다.

그외에 따로 배터리를 임의로 충전할 수 있는 방법은 없습니다.

배터리가 충전되어 있고, 가속이 필요한 경우 (정지에서 출발하거나 운행중 급가속이 필요한 경우)

배터리로 모터를 돌려서 엔진의 부담을 줄여줘서 연비를 좋게 합니다.

또한 배터리가 충분하고 아주 적은 힘만 필요한 저속 주행일때도 배터리가 허용하는 한 배터리로만 구동하기도 합니다.

배터리로만 구동 될 때는 엔진을 아예 꺼버려서 연비를 높이기도 합니다.

토요타에서 최초로 프리우스 모델에 선보였고, 현재 대부분의 토요타 모델에 쓰이고 있습니다.

현대, 기아, 포드, GM 등의 제조사에서도 많이 쓰이고 있는 구동계 입니다.

 

장점

비교적 적은 양의 배터리를 탑재함으로써 무게 증가가 크지 않아 연비에 도움이 됩니다.

굳이 전기 충전을 할 필요도 없고 할 수도 없어서, 전기 구동 계통에 전혀 신경을 쓰지 않아도 됩니다.

그냥 연비좋은 가솔린차 라고 생각하고 편히 타면 됩니다.

 

단점

(가솔린 차량에 비해 구동계가 복잡해지는 단점이 있지만, 이거는 모든 하이브리드에 해당되는 사항이니 제외하겠습니다.)

비교적 적은 양의 배터리라 충/방전율이 높아서 배터리가 쉽게 열화됩니다.

특히나 특정 차량에서는 리튬이온 계열이 아닌 NiMH계열 배터리를 쓰는 경우도 있는데, 7~10년정도 쓰면 배터리가 아예 수명을 다하는 경우도 있습니다.

연비 좋은 가솔린 차량과 같아서 항상 기름탱크는 채워줘야 합니다.

 

 

2. 마일드 하이브리드 (MHEV)

 

하이브리드 라고 부르기 애매한 하이브리드 입니다.

조그만 48볼트 리튬이온 배터리를 장착하여 시동을 걸때와 가속할때 도움을 줍니다.

ISG (Idle Stop and Go)기능이라고 해서, 서있을때 자동으로 시동을 껐다가 출발할때 시동을 걸어주는 기능이 있는데,

마일드 하이브리드 차량의 경우 48볼트 배터리로 시동을 걸어주기에, 기존의 12볼트 납 배터리보다 훨씬 부드럽고 빨리 시동을 걸어줄수 있어서 출발시 이질감을 많이 줄여줄 수 있습니다.

아주 잠깐만 배터리를 쓰고, 바로 엔진으로 충전해버리기 때문에 회생제동 기능도 안들어가구요.

그냥 엔진이 가장 힘들어할때 살짝 보조만 해주는 역할이라 연비향상도 아주 크진 않지만 (10%~20%) 

추가되는 장비의 규모/비용 대비 연비향상과 주행질감에 도움이 되어 꽤 호평을 받고 있습니다.

벤츠, BMW, 아우디, 랜드로버, 볼보 등 유럽 차량에서 주로 쓰이고 있습니다.

 

장점

추가되는 무게나 비용이 하이브리드에 비해 낮아서 차량 가격에 큰 영향을 주지 않습니다.,

 

단점

하이브리드라고 부르기도 애매한 정도의 도움만 줍니다. 그냥 가솔린차량 이라고 하는게 더 어울릴지도...

 

 

3. 플러그인 하이브리드 (PHEV)

 

플러그인 하이브리드는 전기 구동계를 더욱 극대화한, 어찌보면 반 전기차 라고 할수 있는 시스템 입니다.

플러그인 하이브리드 차량의 특징은 주유구와 더불어 충전구도 가지고 있어서, 대부분 차량 앞은 충전구, 뒤는 주유구 이렇게 두군데에 연결부위가 있습니다.

배터리는 대략 10kWh~20kWh로 비교적 큰 배터리를 탑재하고 있고, 전기모터 역시 150마력 또는 그 이상의 강력한 모터를 탑재하고 있습니다.

전기차의 완속충전기로 배터리를 충전할수 있구요. 충전시간은 7.2kW 충전기 기준으로 2시간~4시간 정도 걸립니다.

전기차의 급속충전기는 대부분 지원하지 않지만 아주 간혹 지원하는 경우도 있습니다. 하지만 속도는 30kW정도로 느리게 충전됩니다.

토요타의 "프라임" 씨리즈가 여기에 해당되구요. (프리우스 프라임, RAV4프라임 등등)

스탤란티스도 이 시스템 하나 개발해서 여기저기 다 넣고 있습니다. (크라이슬러 퍼시피카, 지프 랭글러, 지프 그랜드체로키 등등)

현대/기아도 PHEV모델이 좀 있구요. 벤츠, BMW, 아우디, 볼보 등등도 있습니다. 그러고보니 꽤 많네요.

 

장점

짧은거리는 전기차처럼 운용이 가능합니다.

배터리양에 따라 적게는 30km부터 길게는 100km까지 기름 한방울 쓰지 않고 전기만으로 주행 가능합니다.

배터리를 모두 소진했을때는 일반 하이브리드처럼 작동 합니다. 이때는 배터리의 1%내외만 사용합니다.

BMW의 XM같은 퍼포먼스 모델은 PHEV지만 성능에 촛점을 맞추었구요. 폭발적인 힘이 필요할때 강력한 전기모터 + 강력한 엔진의 힘을 모두 쏟아냅니다.

또한 강력한 모터를 바탕으로 회생제동까지 강력해서 많은양의 운동에너지를 배터리로 다시 흡수가 가능합니다.

개인적인 예를들면, 요세미티에서 동쪽 언덕으로 내려올때 내리막이 꽤 급하면서 길게 이어져 있는데요.

이때 회생제동을 강하게 설정해서 내려오면 브레이크 패드도 안쓰고 배터리는 10kWh이상 충전이 가능 합니다.

만약 일반 하이브리드였다면?

1kWh도 되지않는 배터리는 금방 다 채워버리고 회생제동이 안걸려서 브레이크패드에 의존해서 내려와야 하죠.

 

단점

배터리의 용량이 크기 때문에 일단 가격이 많이 비싸집니다. (미국은 아직 PHEV도 보조금이 나와서 다행입니다)

그리고 무게증가도 어마어마 합니다. 200~400kg이상의 무게 증가가 있습니다.

여기에 기본적으로 엔진 구동계도 모두 가지고 있죠.

그래서 연비를 비교해보면 기준을 뭘로 두냐에 따라서 애매할수도 있습니다.

전기차와 비교를 하면, 전기만 쓸 경우도 전비가 안좋고,

하이브리드와 비교를 하면, 배터리를 다 쓰고 하이브리드모드로 작동할 경우 일반 하이브리드보다 연비가 안좋습니다.

이걸 장점으로도 볼수 있는데, 

짧게 전기만 쓸 경우 그 어떤 하이브리드보다도 저렴하구요.

장거리 여행을 가게 되면 굳이 충전기 찾아 헤메고, 충전 기다리고 할 필요가 없죠. 그냥 주유하면 되니까요.

관점에 따라 장단점이 뚜렷합니다.

 

 

--------------

 

이렇게 각기 다른 3가지 하이브리드에 대하여 알아보았습니다.

개인적으로, 이 셋의 구매 기준은 이렇다고 봅니다.

 

마일드 하이브리드는 하이브리드 차량처럼 가격이 더 비싸지지는 않구요. 아주 약간의 차량가격 상승과 아주 약간의 연비상승, 그리고 더불어 딸려오는 주행시 안정감...

 

플러그인 하이브리드는 일단 개인 집밥이 있어야 합니다. 집밥이 있다는 가정 하에, 주로 짧은거리를 다니고 간혹 장거리를 갈때 충전걱정없이 속편하게 쓰고 싶은 경우죠. 

 

집밥이 없다면? 그냥 하이브리드가 답 입니다. 굳이 충전에 목맬 필요 없고, 가격도 플러그인 하이브리드보다 저렴하고, 연비로만 비교하자면 플러그인 하이브리드보다 더 낫구요.