전기자동차의 종류 및 특성 소개

전기자동차의 종류 및 특성

 환경친화적 자동차의 개발 및 보급 촉진에 관한 법률(약칭: 친환경자동차법)에 따른 친환경자동차는 하이브리드, 플러그인하이브리드, 전기차, 연료전지자동차로 분류된다.

 

1. 하이브리드 자동차 (Hybrid Electric Vehicle)

: 내연기관과 전기모터를 함께 사용하여 연비효율을 높인 자동차.

 

가. HEV의 특징

① 정상 주행 시에는 엔진을 사용하고 고속주행이나 더 큰 출력을 필요로 할 때에는 전기모터를 보조로 사용한다.

② HEV는 전동기만으로 동력을 공급받을 수 있으므로 차량이 주행하는 동안 내연기관을 정지시킬 수 있다. 따라서 정지 상태 일 때 엔진이 꺼져있는 것처럼 착각할 수 있다.

 

나. 배터리의 충전

① 내연기관을 통한 주행모드에서 자체 동력에 의한 충전

② 브레이크를 밟을 때 발생하는 힘, 즉 "회생 제동"에 의한 충전

 

2. 플러그인 하이브리드 자동차 (Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

: 내연기관과 전기모터를 함께 사용하는 방식은 하이브리드 자동차(HEV)와 동일하지만 배터리를 외부전원(PLUG)으로 충전해야 한다는 점이 다르다.

 

가. PHEV의 특징

① 배터리의 전기로 주행하다가 전기가 모두 소모되면 내연기관으로 구동된다.

② 단거리 주행은 전기, 장거리 주행은 엔진을 사용한다.

③ HEV의 특성과 EV의 특성이 혼합된 방식이다.

④ 보다 큰 용량의 배터리가 탑재된다.

 

나. PHEV의 충전

① 내연기관을 통한 주행모드에서 자체 동력에 의한 충전

② 브레이크를 밟을 때 발생하는 힘, 즉 "회생 제동"에 의한 충전

③ 충전기에 연결하여 충전

 

3. 순수 전기자동차 (Electric Vehicle)

: 내연기관 없이 충전된 배터리를 통한 전기 에너지만을 동력원으로 하는 전기차

 

가. EV의 특징

① 내연기관이 없다.

② 반드시 외부로부터 전원을 충전 받아야 한다.

③ 순수 전기 사용으로 이산화탄소 배출이 없다.

 

4. 수소연료전지 자동차 (Fuel Cell Electrical Vehicle)

: 수소자동차는 HEV자동차나 PHEV자동차 등과 같이 내연기관을 이용한 발전이나 "회동제생"등을 이용한 전기에너지의 생산 방식과 달리 수소와 산소를 이용한 방식으로 전기를 생산한다. 저장탱크에 충전된 수소가 산소와 반응하게 되면 전기가 발생하게 되고, 이때 발생된 전기에너지로 자동차가 구동하는 방식이다.

 

가. 수소연료전지 자동차의 장점

1) 배터리에 전기 충전이 불필요하다.

- 전기자동차의 배터리 충전시간이 1시간 이상인 반면, 수소는 5분 이내로 완충이 가능하다.

 

2) 친환경적이다.

- 수소연료 전지자동차는 이산화탄소의 배출이 없이, 수소와 산소의 반응을 통한 전기에너지 생산 후 물을 배출한다.

 

3) 수소 자체의 열량이 높아 항속거리 확보가 유리하다.

- 현재의 기술로 1kg의 수소로 100km의 주행이 가능하다. 이는 화석연료 자동차의 5배가 넘는 연비이다.

 

나. 수소차의 단점

1) 수소연료전지 자동차에서 전기를 생산하기 위한 촉매제로 백금, 팔라듐, 세륨 등을 사용함으로 인해 차량 가격이 비싸다.

 

2) 수소는 다루기 어렵고 큰 폭발력으로 인한 위험성이 상존 한다.

- 수소는 발화 온도가 매우 낮고 화석연료보다 더 큰 폭발력으로 인해 수소를 취급하는 충전소와 차량의 저장 탱크에 대한 안전성이 검증되어야 한다.

 

다. 현재의 수소 자동차

- 배터리의 성능이 갈수록 향상되며 충전 인프라가 늘어나는 전기자동차와는 달리 수소 자동차는 현재까지 상용화가 정체되어 있는 상태이다.

 

5. 버스와 트럭

가. 하이브리드 전기트럭과 버스

 하이브리드 전기 트럭과 버스는 승용차의 기본 개념과 원리를 같이 사용한다. 제일 큰 차이점은 디젤 내연 기관과 큰 용량의 하이브리드 전기 부품들이다. 중요한 점은 차량이 정차 상태에 있을 때 디젤 엔진이 멈추거나 혹은 멈춰 있지 않을 수 있다는 점이다.

 

나. 전기트럭과 버스

 전기트럭과 버스는 승용 전기차의 구동 개념과 매우 유사합니다. 배터리가 유일한 에너지 공급원이고 사이즈를 고려하여야 하기 때문에 하이브리드 버전에서 다루어지는 것보다 일반적으로 더 용량이 큰 배터리가 필요하다. 이러한 차량들은 운행거리의 제약으로 인해서 외곽지역이나 정해진 구역 등에서 주로 운행된다.