마일드 하이브리드? 플러그인 하이브리드? 차이점 정리

전기차면 전기차고 하이브리드면 하이브리드지 마일드 하이브리드? 플러그인 하이브리드? 이게 다 뭐야?

하시는 분들이 많으실 껍니다.

 

일반 내연기관 차와 순수 배터리 전기차의 중간다리 역할을 하는 하이브리드.

전기와 내연기관을 둘다 쓴다고 해서 하이브리드라고 이름이 붙여졌는데요.

하이브리드 특허 문제도 있고 (토요타가 거의 독식) 기술이 발전함에 따라 조금씩 다른 방식이 나오기도 합니다.

여기서는 간단히 비교해 보도록 하죠.

 

뒤로 갈수록 점점 내연기관의 비중이 줄고 전기의 비중이 늘어나는 순서 입니다.

 

1. 내연기관

이거는 뭐.. 다들 알고계시는 "자동차" 입니다.

전기라고는 12V 납배터리 하나로 헤드라이트나 인포테인먼트 등에만 전기를 쓰고 동력에는 전기를 전혀 쓰지 않는 형식입니다.

가장 연비가 안좋긴 합니다만, 그만큼 따로 고전압 배터리도 안들어가고 동력계도 단순해서 차량 가격이 저렴하죠.

 

2. 마일드 하이브리드 (MHEV)

마일드 하이브리드는 48V 배터리가 따로 탑재되어 있습니다. 크진 않구요. 사이즈는 기존 내연기관의 12V 납배터리 수준 입니다.

보통 시동을 걸때 그리고 정지상태에서 차를 움직이게 할때 내연기관 엔진에 도움을 줍니다.

요즘 자동차들은 연비를 위해 정지상태에서 시동을 끄고 악셀을 밟으면 켜잖아요?

이때 기존의 내연기관처럼 12V 약한 배터리가 끽끽끽~ 하면서 시동을 거는게 아닌, 48V로 그냥 부드럽게 시동을 겁니다.

그리고 가속하는 순간 살짝 엔진에 도움을 주죠.

그래서 가다서다 하면서 엔진이 꺼지고 켜지고 해도 운전자는 거의 느끼지 못합니다.

이게 지금 시동이 걸리는거야? 싶은 정도입니다.

시동걸때와 출발할때가 엔진에 부하가 가장 많이 걸리면서 연비도 가장 나빠지는 구간이잖아요?

여기를 배터리가 도와주면서 연비도 꽤 좋아집니다.

단, 이 배터리가 단독으로 바퀴를 굴릴정도로 강력하지는 않기 때문에 정말 말 그대로 "보조"의 역할만 합니다.

충전은 내연기관 엔진이 돌때 충전합니다.

 

3. 하이브리드 (HEV)

이게 일반적으로 많이 알려져 있는 하이브리드 입니다.

토요타 프리우스를 필두로 모든 토요타 자동차들, 현대기아도 많은 차종이 하이브리드를 채택하고 있습니다.

배터리는 1kWh내외의 리튬이온 배터리(토요타 초기 프리우스는 NiMH배터리었습니다) 입니다. 1kWh라면 크기가 전자렌지 정도 된다고 보면 될까요..

MHEV가 하는 역할도 다 하구요. 여기에 주행에도 관여를 합니다.

엔진이 꺼진 상태로 전기만으로도 저속으로 주행도 가능하구요. 평상시 내연기관 엔진에 부하가 걸린다 싶을때 항상 개입하여 도움을 줍니다. 그만큼 연비도 좋아지죠.

충전은 내연기관 엔진이 돌때, 그리고 바퀴에 있는 모터를 이용해서 속도를 줄이거나 내리막에서 회생제동을 이용해 충전을 합니다.

 

4. 플러그인 하이브리드 (PHEV)

일반적인 하이브리드에서 배터리를 엄청나게 키우고, 구동 모터의 출력도 크게하고, 배터리 충전까지 가능하게 만든 하이브리드 입니다.

제가 예전에 타던 퍼시피카 하이브리드도 PHEV이고, 랜드로버, 지프, BMW, 벤츠, 그리고 아우디의 초창기 e-Tron 모델들이 전부 PHEV에 속합니다.

배터리 사이즈나 모터출력은 차종마다 상당히 다르기 때문에 평균적으로만 이야기 해보자면,

배터리는 15kWh내외의 NCM배터리 장착. 전기차의 배터리와 같은 그 배터리입니다. 용량만 적을 뿐이죠.

모터출력도 100마력 내외정도로 세팅되어 있습니다.

그래서 전기만으로도 100km/h 까지도 달릴수 있구요. 전기를 다 쓰면 충전해서 쓸수 있습니다.

전기로만 주행 가능거리는 약 50km내외라고 보면 되구요.

이 50km정도만 주행한다면 전기차와 거의 똑같아요.

다른점이 있다면 전기모터의 힘이 전기차만큼 쎄지 않아서 강력한 힘을 내려고 하면 엔진이 깨어난다는 점... 그정도?

차량스펙에 쓰여있는 출력을 내려면 모터+엔진 합산을 해야 그 출력이 나옵니다.

전기로만, 또는 엔진으로만은 그 출력이 안나와요.

50km를 달리고 전기를 다 썼다면, 그 이후는 일반 하이브리드와 똑같이 작동 합니다.

그래서 단거리는 전기차 처럼, 장거리는 내연기관차 처럼 쓸수 있다는 장점이 있구요. 

장거리 운행시 충전걱정 없이 그냥 기름넣고 다니면 된다는게 가장 큰 장점이겠네요.

반면 양쪽의 단점을 모두 가지고 있습니다.

내연기관차의 정기점검을 해야하고, 전기차의 단점(화재에 취약하다거나 문제가 생기면 수리가 어려움)도 있어요.

또한 연비가 양쪽에 비교해서 다 좋지 않아요.

전기로 운행할 경우, 쓰지도 않는 엔진,변속기, 기름 등등 싣고 다니기에 차가 무거워져서 전비가 전기차에 비해 안좋구요.

기름으로 운행할 경우도, 쓰지도 않는 커다란 배터리를 싣고다녀야 되서 연비가 안좋아요.

그리고 한국에서는 아파트에서 공용충전기를 써야하는데  PHEV는 2시간정도면 충전이 끝나거든요.

2시간 충전하고 자리를 옮기던지, 아니면 전기차주들의 욕을 먹던지 해야하는건 단점이네요.

 

5. 주행거리 연장형 하이브리드 (EREV)

EREV는 Extended Range Electric Vehicle 의 약자로 주행거리 연장형 EV를 말합니다.

기본적으로 전기차에요. 배터리도 많이 탑재하고, 전기모터로만 바퀴를 구동합니다.

충전도 전기차와 마찬가지로 완속/급속 가능하구요.

그런데 여기에 기름통과 엔진이 들어가는데, 이 엔진은 배터리 충전만 할 뿐 바퀴로 동력을 전달하지 않습니다.

악셀을 밟던 안밟던 그냥 자기가 필요할때 엔진이 돌아갑니다.

그래서 배터리만으로 150km나 그 이상 주행이 가능하구요. 전기가 다 떨어지면 엔진으로 충전하면서 다닐수 있습니다.

어찌보면 MHEV와 완전 반대되는 개념으로 보면 되겠네요.

아직까지 중국을 제외하고는 EREV가 출시되지는 않은것 같습니다.

아, 아주 예전에 BMW i3가 있었죠. 전기차였는데 Range Extender라고 기름통+엔진을 탑재해서 충전하는게 있었어요.

일본에도 닛산이었나.. EREV가 있다고는 들었는데 본격적인 EREV는 아니었던걸로 기억합니다.

기름이 없어도 전기로만 구동하기 때문에 전기모터로 최대출력이 다 나오구요.

단점은 역시 전기로만 다닐때 안써도 되는 엔진을 짊어지고 다녀야된다는 점...

그리고 엔진오일 교환이라던지 정기점검 역시 해야 되구요. 

 

6. 전기차 (EV)

다들 아시는 그 전기차 입니다.

내연기관 부분이 아예 없죠.

현재로써는 가장 이상적인 차가 아닌가 싶습니다. 장거리 주행시 충전이 좀 불편하지만요.