HEV·PHEV·EV…전기車 종류따라 배터리 용량·성능 어떻게 달라지나

전기모터·배터리 개입 정도 따라 하이브리드, 플러그인-하이브리드, 순수전기차 나눠
HEV는 고출력, PHEV는 밀도·출력 균형 필요, EV는 최고 에너지 밀도가 중요
삼성SDI "전기모터 역할 커질수록 배터리 중요...전기차 시대의 미래는 배터리에 답"

전기자동차는 기존 내연기관에 전기모터와 배터리의 역할이 어느 정도 개입되는 가에 따라 하이브리드카(HEV, Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 -하이브리드카(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle), 순수 전기차(EV, Electric Vehicle)로 구분된다.

EV는 100% 전기에너지로만 주행하는 전기자동차를 의미하고, ‘혼합물’이라는 의미의 하이브리드(Hybrid)가 붙은 HEV와 PHEV는 내연기관에 전기모터가 혼합된 형태다.

이 둘의 차이점은 주동력과 보조동력이 다르다는 점에 있다. HEV는 주동력원이 화석연료(열에너지)이고 보조동력원이 전기에너지인 반면, PHEV는 주동력원이 전기에너지이고, 보조동력원이 화석연료다.

전기차 종류에 따라 용량과 배터리의 성능도 제각각 달라진다.

◇HEV (Hybrid Electric Vehicle), 하이브리드 카

HEV(하이브리드 차량)에서 전기모터는 가속 시 출력 보조 역할을 하여 연비 향상, 배기 가스를 감소시킨다. 배터리 충전은 2가지 방법으로 이뤄진다. 하나는 차량 제동 시 혹은 엑셀레이터를 밟지 않은 상태에서의 열에너지를 전기에너지로 변환시키는 회생제동 충전이며, 다른 하나는 주행 중에 엔진이 모터를 작동시켜 충전하는 방법이다.

HEV에서 전기모터는 보조동력이기 때문에 용량은 작지만 뛰어난 출력 성능과 내구성을 갖춘 배터리가 필요하다.

◇PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 플러그인 하이브리드 카

PHEV(플러그인-하이브리드 차량)는 HEV와 반대로 주동력원이 전기에너지다. 따라서 일반 주행 시에는 전기모터로만 운행하지만, 고속 주행 혹은 장거리를 달리게 되면 내연기관을 함께 사용하게 된다. PHEV는 HEV와 같은 방법으로 배터리를 충전하기도 하지만, 가장 큰 충전 방법은 콘센트로 스마트폰을 충전하듯이 외부에서 콘센트를 꽂아 전기에너지를 충전한다.

주로 전기에너지를 사용하기 때문에 PHEV용 배터리는 HEV에 비해서는 출력은 조금 낮아도 되지만, 많은 에너지를 저장할 수 있도록 에너지 밀도가 높거나 용량이 커야 한다.

◇EV (Electric Vehicle) 순수 전기자동차

EV(순수 전기차)는 100% 전기에너지로만 주행하는 자동차입니다. 따라서 HEV나 PHEV와는 달리 내연기관없이, 전기모터와 배터리만 있다.

내연기관 자동차는 화석연료를 열에너지로 전환시키는 과정에서 큰 소리와 진동을 발생시키지만, EV는 배터리에 저장되어 있는 전기에너지를 모터로 이동시키기만 하면 되기 때문에 소음이 전혀 없다. 이렇게 조용해도 되나 싶을 정도로요. 또한 내연기관 자동차는 연료를 연소하는 과정에서 발생하는 부산물들이 차량 뒤쪽의 배기가스 배출구로 나오지만, EV에는 배기가스 배출구가 없다. 에너지 전환 과정에 부산물이 전혀 나오지 않기 때문이다.

EV는 내연기관의 도움 없이도 일반 자동차와 똑같은 성능을 발휘해야 한다. 장거리를 달려야 하고, 고속 주행이 가능해야 한다. 따라서 EV용 배터리 셀은 많은 에너지를 저장하기 위한 고에너지밀도 특성과 한 번에 많은 힘을 낼 수 있는 고출력 성능을 지녀야 한다다.

삼성SDI관계자는 “고출력의 HEV용 배터리 셀, 높은 에너지 밀도와 출력 밀도가 적절하게 균형 잡힌 PHEV용 배터리 셀, 단일 부피당 업계 최고 수준의 에너지 밀도를 자랑하는 EV용 배터리 셀을 모두 생산하고 있다”면서 “전기모터의 역할이 커질수록 전기자동차의 심장과도 같은 배터리의 중요성은 더욱 강조돼, 다가 올 전기자동차 시대의 미래는 배터리에 답이 있다”고 말했다.

【서울=뉴시스】