전기차(EV) 마일드(MHEV) 플러그인(PHEV) 하이브리드 장단점 분석

하이브리드 자동차에도 3가지 종류가 있습니다.

오늘은 친환경 자동차 가운데 전기를 사용하는 전기차 및 하이브리드 종류 분석 및 장단점을 알아보겠습니다.

하이브리드, 플러그인 하이브리드, 그리고 마일드 하이브리드가 있지요.

 

우선 한국에는 없는 마일드 하이브리드(MHEV) 시스템부터 알아보겠습니다.

아래 사진은 필자가 일본에서 타고 있는 마일드 하이브리드 자동차 스즈키 알토입니다.

마일드 하이브리드 스즈키 알토

사실 일본에는 마일드 하이브리드 자동차 종류가 매우 많습니다.

그리고 크기가 작은 경차에도 많이 적용되어 있어요.

그 덕분에 이 작은 차량의 연비는 무려 리터당 37킬로를 달리는 어마어마한 연비를 자랑하죠.

필자는 3가지 하이브리드 시스템 가운데 마일드 하이브리드야말로 가장 가성비가 좋은 시스템이 아닌가 생각하고 있습니다.

 

 

그럼 한국에는 마일드 하이브리드 자동차가 없을까요??

네. 아쉽지만 한국에는 없습니다.

그런데 다만 기술력이 없어서 못 만드는 것은 아닙니다.

유럽 수출형 기아 스포티지 (마일드 하이브리드)

과거 기아 스포티지에서 마일드 하이브리드 자동차를 출시한 경험이 있습니다.

다만 국내 내수용은 없지만 유럽 수출용 모델에만 적용되었죠.

한국의 자동차 기술력이 아예 모자라는 것은 아니지만 일본에 비해서 많이 떨어지는 것은 부정할 수 없는 사실입니다.

자동차 업계에서는 일본이 한국보다 약 10년 정도의 자동차 기술이 앞서있다고 말하고 있습니다.

(다른 건 몰라도 일본이 과거부터 자동차는 정말 잘 만드는 것 같습니다.)

 

그럼 도대체 마일드 하이브리드 자동차는 어떤 방식일까요?

우리가 흔히 알고 있는 하이브리드 자동차는 저속 모드에서 엔진이 작동하지 않고 배터리의 전기모터만 작동하여 움직이고,

언덕을 올라가거나 빠른 속도를 낼 경우에만 기름을 사용하는 엔진이 개입하는 것으로 알고 있습니다.

하지만 마일드 하이브리드는 항시 기름을 사용하는 엔진이 작동되며 베터리를 사용하는 전기모터도 함께 개입됩니다.

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보통의 전기차나 하이브리드는 고압 전기를 사용합니다.

그로 인한 단점 가운데 하나는 고압 전기의 위험성이 있습니다. 감전 사고로 사망에 이를 수 있죠.

마일드 하이브리드(MHEV)는 48V의 전기를 사용합니다.

여러 안전 규제에서 가장 안전하게 통과할 수 있는 기준이 48볼트이기 때문에 전압을 이렇게 결정했다고 합니다.

배터리의 용량은 보통의 하이브리드보다 3분의 1 수준인 약 0.3-0.5kwh 정도이며 전기 모터의 출력은 10kW 이하의 출력으로 약 13.5마력 이하입니다.

따라서 전기모터만으로 차량을 움직이기엔 출력이 부족하여 엔진의 보조 수준으로 상시 개입되는 시스템이죠.

물론 배터리 용량도 작아서 주행 중 빠르게 완충도 되고 방전에 가까워지기도 합니다.

비록 출력은 작지만 상시 개입되는 작은 전기모터의 힘으로 약 85~100km의 속도까지 주행 중에는 연비가 절약됩니다.

낮은 rpm 사용으로 엔진의 연료 사용을 줄여주고, 또한 정차 시 엔진이 자동으로 꺼지는 엔진 스톱 기능까지 대부분 함께 있기 때문이죠.

사실 시내 주행에서는 신호에 정차하는 시간이 긴 편인데 그 시간의 공회전을 줄여주는 것만으로도 상당히 많은 에너지를 절약할 수 있으며 환경까지 보호할 수 있습니다.

 

마일드 하이브리드 자동차의 단점은 없다고 봐도 무방합니다. 장점으로는 너무 많죠.

일단 전기차나 하이브리드 자동차들은 큰 배터리 착용으로 차량 가격이 너무 비싸지는데 고작 48볼트의 작은 배터리를 추가로 장착한 마일드 하이브리드 자동차는 차량 가격 변화가 거의 없습니다.

전기모터 또한 전동킥보드나 전기스쿠터 수준으로 작기 때문에 차량 가격 상승에 영향을 거의 미치지 않습니다.

또한 48볼트의 낮은 전압으로 자가 정비 시 감전 사고의 위험도 거의 없다고 봐도 무방하며 구조가 복잡하게 설계되지도 않습니다.

이렇게 좋은 점만 가득한데 왜 한국에는 내수용 개발을 하지 않는지 의문이 듭니다.

(만들어봐야 남는 마진이 별로 없어서 그런 것일까요?...)

 

그다음은 플러그인 하이브리드(PHEV)입니다.

플러그인 하이브리드 자동차는 순수 전기차와 하이브리드의 중간 단계라고 생각하시면 됩니다.

위 사진처럼 플러그를 이용하여 따로 충전을 할 수 있다는 점이 특징인데요

약 4~16kwh의 배터리 용량으로 일반 하이브리드 자동차보다 약 4배에서 많게는 10배 정도 큰 배터리가 장착되어 있습니다.

플러그인 하이브리드의 장점으로는 시속 50km 이내의 시내 주행만 할 시에는 연료 엔진의 개입 없이 순수 전기 EV모드로만 출퇴근 주행이 가능하다는 점입니다.

(다만 계속 충전해야 하는 번거로움이 있고, 충전 장소가 없는 경우 매우 불편함을 호소하게 됩니다.)

부지런한 사람에게는 추천할 수 있지만 귀찮은 것을 싫어하는 사람에게는 효과적이지 못합니다.

 

가격 역시 하이브리드보다 비싸기 때문에 그 돈으로 굳이 플러그인 하이브리드를 구입할 바에는 순수 전기차를 구입하는 편이 좋지 않나 고민도 됩니다.

전기차는 국가로부터 받는 혜택도 많은데 하이브리드는 그다지 혜택이 많지 않다는 점도 있죠.

그래도 순수 전기차의 경우 급하게 장거리를 떠나게 된 경우 배터리가 없을 때 충전하는 동안 꼼짝없이 움직이지 못하는 불상사가 발생하는 반면 배터리가 방전되어도 화석 연료를 사용한 엔진이 있기에 급하게 장거리를 떠나는 데에 문제가 없습니다.

딱 이 부분의 장점만 있는 것 같습니다.

 

그다음은 우리가 가장 보편적으로 알고 있는 하이브리드(HEV)입니다.

배터리 용량은 약 0.98-1.8kwh 정도이며 전압은 200v 이상입니다.

전압이 높을수록 출력이 좋아지죠. 마일드 하이브리드의 전압은 48V

그리고 출력이 좋은 고성능 전동 킥보드의 경우 약 52~64V 정도의 전압을 사용합니다.

사실 가장 편리한 것은 하이브리드(HEV)와 마일드 하이브리드라고 볼 수 있습니다.

따로 충전을 하는 번거로움이 없다는 점이 가장 큰 메리트이죠.

하지만 역시 하이브리드 자동차도 차량 가격이 많이 높아지는 단점은 있습니다.

대용량 배터리의 가격을 무시 못 하기 때문이죠. 그리고 복잡한 구조로 인해서 자가정비도 어려워요.

높은 전압 때문에 위험성도 추가되죠.

 

사실 가성비 면으로 따지면 마일드 하이브리드가 가장 좋습니다.

그렇지만 한국에서 구하기 힘들다는 점으로 인하여 선택의 여지가 없기 때문에 대안으로 하이브리드 자동차를 구입할 수밖에 없는 실정인데요.

(꼭 마일드 하이브리드를 구입하고 싶다면 직수입되어 들어온 중고차를 구입하는 방법은 있습니다)

그래도 하이브리드 자동차의 장점은 엔진이 개입되지 않고 순수 전기 EV모드로 작동되는 구간이 있기 때문에 좀 더 높은 연비 효율과 환경오염을 줄일 수 있습니다.

처음 시동을 켜고 느린 속도로 이동하는 경우와 정차되어 있는 경우 순수 전기 모터로만 작동되는데 

하이브리드 자동차는 차량 운행이 많고, 시내 주행 위주로 다니는 사람에게 가장 적합한 것 같습니다.

 

마지막으로 순수 EV 전기차입니다

전기차는 연료를 사용하는 엔진이 없고 용량이 매우 큰 10-30kwh 정도의 배터리와 고성능 모터가 장착되어 있습니다.

물론 가격은 가장 비쌉니다. 그래서 고상 시 수리비도 가장 높죠.

높은 전압과 복잡한 구조로 자가 정비는 시도할 수도 없습니다.

(차를 좋아하고, 이것 저것 만지며 정비하는 걸 좋아하는 사람에게는 메리트가 전혀 없죠.)

가격이 저렴한 전기차도 있긴 있습니다 ^^

르노 삼성 트위지 전기차

르노 삼성의 트위지라는 전기차인데요.

저희 한국 집에도 수년간 보유하고 있었는데 장난감 타는 것처럼 재미는 있습니다.

하지만 브레이크 성능이 약해서 제동거리가 길어 불안한 마음은 높은 편입니다.

전기차의 장점은 연료를 사용하지 않아 완벽한 환경 보호와 주류비를 절약할 수 있지만

매번 충전하는 불편함이 있습니다. 또한 장거리 운전 시 중간에 멈추면 상상하고 싶지 않은 귀찬은 상황이 발생하게 되죠.

게다가 시골같이 충전 인프라가 부족한 지역이라면 상당히 먼 거리까지 견인하여 충전을 해야 하는 매우 끔찍한 상황이 발생하기도 합니다.

 

아직까지는 우리나라는 전기차 기술력이 초기 단계이며, 충전 인프라가 제대로 갖춰져 있지 않은 편입니다.

또한 폐기되는 폐 배터리 처리 문제도 남아있는 등 해결 과제가 많이 남아있습니다.

그러나 약 10~20년 후에는 넓은 인프라 구성과 낮아진 전기차 가격 등으로 아마 편하게 전기차를 이용하는 시대가 도래하지 않을까 예상해 봅니다.

따라서 아직은 국내에서 순수 전기차를 편하게 이용하기에는 멀었다는 판단이 드는 것은 많은 사람들이 느끼는 현실입니다.

2021.08.09 - [잡동사니] - 연비 37km 일본 경차 스즈키 알토 (마일드 하이브리드)

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