우리가 흔히 하이브리드 자동차 라고하면 대충 이런 구조의 자동차임.
베이스는 내연기관 자동차인데 거기에다가 저용량 배터리 + 저출력 모터를 장착하여 자동차가 주행중에 브레이크를 밟아 낭비하게되는 에너지를 회생제동으로 배터리를 충전하고,
모터를 돌려서 엔진과 함께 구동, 혹은 차가 정지상태에서 출발시에 엔진시동 없이 모터만으로 구동
등 상황에맞게 작동하여 내연기관차의 연비 개선에 도움을 주는 차량이 우리가 흔히 아는 하이브리드 차량임.
그리고 또 시중에 판매되는 자동차 중에는 플러그인 하이브리드가 존재함.
얘도 처음 설명했던 하이브리드 차량과 원리가 거의 같음
내연기관이 베이스인 하이브리드 차량임엔 변함없지만 기존 하이브리드와는 다른점이
바로 전기차 처럼 외부 전원코드를 꼽아서 배터리 충전이 가능하다는점.
첫번째 설명한 일반 하이브리드 차량의 경우 배터리를 충전하려면 회생제동 등의 방법으로만 충전이 가능한데
플러그인 하이브리드 차량은 회생제동으로도 충전이 가능하지만 전기차 충전기에 연결하여서 충전하는것도 가능함.
더군다나 일반 하이브리드의 배터리보다 용량이 좀더 큰 배터리가 들어가기때문에
만약 외부 전원 연결하여 충전을 가득 한다면 엔진 시동 거는일 없이 전기모터로만 50km 이상을 주행할수도 있음.
이 플러그인 하이브리드의 주요 목적은
짧은 단거리 출퇴근용으로는 전기모터만 사용하여 출퇴근 하고 집에서 자주자주 충전해주는 방식으로 사용하고
장거리 뛸때는 기름연료를 소모하여 엔진과 함께 구동해서 장거리를 뛰는 방식임
어찌보면 전기차와 내연기관차의 장점만을 모아놓은 차량같지만
현실은 초기에 나왔을 당시 전기차와 내연차의 단점만 넣어놓은것 같다는 평이 많았음
일단 배터리 용량이 적어서 정말 짧은거리가 아니라면 출퇴근만 해도 2~3일에 한번씩 충전을 해야하는데 배터리 용량도 전기차보다 훨씬 적은데도 불구하고 충전시간도 오래걸림
거기다 차량 가격은 일반 하이브리드보다 훨씬 비싼데
전기차 보조금 대상도 아님.
그리고 당시 전기 충전 인프라 부족
그리고 배터리 출력과 모터 출력이 상당히 약해서 모터만 사용하여 주행할땐 힘이 매우 약함.
등등 여러 단점들로 인해서 인기가 매우 없었던 방식임.
그럼에도 불구하고 여유로운 집밥 충전기와 짧은 출퇴근거리를 보유한 일부 사람들이 간혹가다 구매하기도 해서 아직 플러그인 하이브리드를 판매하는 차량 회사도 많고
초기보다 현재 배터리가격도 좀 다운되어서 배터리용량을 더 늘려서 일부 플러그인 하이브리드 차량은 모터구동으로만 70키로가 넘게 주행하기도 한다고함
왼쪽이 하이브리드
오른쪽이 플러그인 하이브리드
그리고 다음으로 소개할게 바로 직렬 하이브리드(EREV) 방식임
직렬 하이브리드는 아마 생소한 방식으로 들릴텐데
일단 위에서 설명한 하이브리드, 플러그인 하이브리드가 내연기관 베이스라면
직렬 하이브리드는 전기차가 베이스임.
차량 구동은 오로지 배터리와 전기모터로만 구동됨.
그림에는 누락되었지만 전기차 처럼 충전소에서 외부 전원을 꼽아 충전을 하고 모터로만 주행하는건 똑같음.
다른점이 있다면 배터리 용량이 일반 전기차의 절반수준.
그리고 연료통과 발전기 역할의 오토바이 엔진만한 크기의 소형엔진이 장착되어있음.
쉽게 설명하자면
이런 느낌임
전기차에다가 기름통과 엔진발전기를 달아놓고
기름으로 엔진을 구동하여 그 동력을 전기로 바꿔 배터리를 충전하고
그렇게 충전된 배터리로 모터를 구동하는 방식임.
사실 이런 방식은 테슬라 이전의 초창기 전기차에서 옵션으로 사용하던 기술임.
테슬라 이전의 전기차들은 끽해봐야 1회 충전 주행거리가 100키로 전후라 주행가능 거리가 매우 짧다는 이유로
급한대로 소형 발전기와 연료통을 추가해서 롱레인지 옵션으로 넣고 팔았던적이 있음.
독일차 초기 전기차들이 저런 옵션이 있었음.
하지만 전기차 주행거리가 300키로를 넘어서 500키로도 거뜬해지기 시작하면서 저 직렬 하이브리드 기술은 사라지는가 싶었는데
제네시스에서 2026년에 직렬 하이브리드를 적용한 전기차를 출시할 계획이라고함.
사실 현대차는 전륜기반 하이브리드 파워트레인을 보유하긴 했지만
후륜기반 하이브리드 파워트레인은 없어서 후륜기반인 제네시스 라인업에는 하이브리드 차량이 없었음
하지만 요즘 워낙 연비 신경도 많이 쓰는 시대라 하이브리드가 인기인데 제네시스만 하이브리드 차종 없이 가솔린과 전기차만 보유하고 있었는데
이번에 아예 직렬 하이브리드를 탑재한 전기차를 출시할 예정임.
직렬 하이브리드의 장점들로는
1. 전기차 보다 다소 저렴하다.
전기차의 절반수준의 배터리만 들어가기때문에 요즘 배터리 하나에 2500만원이 넘는 전기차의 배터리 가격을 절반가까이 줄일수 있음
물론 발전기 엔진을 추가장착 해야하지만 오토바이 정도의 소형 엔진이라 그리 비싸진 않을거로 예상됨
2. 전기차보다 가볍다.
전기차는 배터리를 늘리면 늘릴수록 엄청나게 무거워지는 경향이 있음.
단순 예로는 준중형 차량인 아이오닉5 가 펠리세이드 보다 공차중량이 무거움.
차가 무거워지면 당연히 연비와 주행가능거리가 줄어드는데
직렬 하이브리드는 전기차보다 배터리 무게가 절반수준이라 훨씬 가벼움.
3. 1회 충전시 200km 정도 주행이 가능해서 초장거리가 아닌 이상 플러그인 하이브리드 차량보다 충전에 대한 압박감 없이 훨씬 여유있게 차량 운용이 가능함.
4. 전기차와 같은 수준의 고출력 배터리와 고출력 모터를 사용.
5. 초장거리 주행이 필요할 경우, 혹은 일정이 바빠서 전기충전을 하기 어려울 경우 등등의 상황에서 근처 아무 주유소가서 연료탱크에 주유후에 발전기를 돌려서 배터리 충전이 자가로 가능함.
단점으로는
전기차 보조금을 받기는 힘들어 보이긴 하지만 요즘 부쩍이나 전기차 보조금 자체가 많이 줄어들었고 특히 제네시스의 전기차량들은 대부분 고가의 차량이라 전기차 보조금을 50프로만 받거나 아예 못받는 차량들이 많아서
딱히 보조금을 못받는다해도 크게 상관은 없을걸로 보이기 때문에 제네시스에서만 직렬 하이브리드를 출시하는것 같음
추가로 사람들이 걱정하는게 기름을 발전기돌려서 배터리 충전하고 그걸 다시 모터로 구동하는게 효율이 많이 떨어지는거 아니냐는 사람들이 있는데
당연히 발전소처럼 물을 끓여서 증기터빈을 돌려서 효율좋게 발전하는 방식이 아니라
엔진 내연기관 발전기로 발전하는 방식은 효율이 떨어짐.
하지만 기존 내연기관차에 비해 나쁘지않은게
내연기관차 처럼 공회전 손실되는 연료가 없고
또 내연기관차처럼 고출력 엔진이 아닌 저출력에 발전효율 위주 세팅인데다가
내연기관차처럼 악셀링에 의해 출력이 늘어났다 줄어들었다 반복하는 형태도 아니고 꾸준히 같은페이스를 유지하며 발전을 하기때문에
생각보다는 발전효율이 좋을거임.
아마 가득 주유하면 배터리 주행거리 200km에 추가로 기름발전분량으로 600키로미터는 더 주행가능해서 총 800km 는 거뜬하지 않나 예상됨
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