전기차(EV), 배터리의 역할에 따라 구분하기

이제는 우리 주변에서 전기차를 너무나 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 전기차 오너가 아니더라도 전기차를 뜻하는 ‘EV(Electric Vehicle)’라는 표현이 굉장히 익숙하실 텐데요. 전기차는 말 그대로 ‘전기의 힘으로 움직이는 자동차’로, 전기 에너지를 사용하기 위해 필연적으로 배터리가 탑재됩니다. 그리고 이 배터리의 역할에 따라 전기차(EV)는 다시 또 ‘HEV’, ‘PHEV’, ‘BEV’ 등으로 구분할 수 있습니다.

HEV(Hybrid Electric Vehicle, 하이브리드 전기차)

HEV(하이브리드 전기차)는 내구성과 성능이 뛰어난 배터리가 엔진을 보조하는 역할을 합니다. 주행할 때 전기모터가 엔진에 힘을 더해 출력을 높여줘야 하기 때문에 출력 성능이 높은 니켈수소배터리나 NCA(니켈·코발트·알루미늄) 배터리가 사용되는데요. 이 배터리에 대한 충전은 주로 회생제동을 통해 이뤄집니다. 자동차를 운전하다가 브레이크를 밟아 감속하는 순간 운동에너지를 전기에너지로 변환시켜 배터리를 충전시키는 것이죠.

출처: LG에너지솔루션 홈페이지

PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, 플러그인 하이브리드 전기차)

PHEV(플러그인 하이브리드 전기차)에는 HEV보다 4배에서 10배가량 큰 배터리를 탑재하는데요. 이러한 리튬이온배터리가 차량의 주동력원이 됩니다. 엔진은 전기에너지를 모두 소진했을 때만 사용되고 일반적인 주행에서는 전기모터만을 사용하므로 용량이 더 큰 배터리를 사용해야 하는 것인데요. 배터리의 용량이 크기 때문에 회생제동 등으로 배터리 충전이 가능하지만, 주된 충전 루트는 충전기에 연결(Plug-in)하는 등의 외부 전원을 활용해 충전하는 방식이 사용됩니다. 즉, 외부 전원을 사용한다는 점이 가장 큰 특징입니다.

출처: LG에너지솔루션 홈페이지

BEV(Battery Electric Vehicle, 배터리 전기차)

BEV(배터리 전기차)는 엔진 없이 배터리만으로도 운행하는 전기차로, 진정한 전기자동차라고 할 수 있는데요. 따라서 높은 에너지 밀도와 출력을 가진 대용량의 배터리가 사용됩니다. 주로 60Ah 이상의 배터리가 사용되는데 에너지 밀도를 높이기 위해 양극재에 NCM(니켈·코발트·망가니즈)이나 LMO(리튬망가니즈산화물)를 사용하기도 합니다. LG에너지솔루션은 파우치 타입의 배터리 셀을 연구 및 개발해 차량 디자인에 최적화하면서도 고용량, 고출력을 가진 배터리를 만들고 있습니다.

출처: LG에너지솔루션 홈페이지

BEV에 탑재되는 배터리는 기술이 발달함에 따라 주행 가능 거리와 충전 소요 시간이 점차 개선되면서 이에 따른 BEV의 세대 구분이 존재하게 되었는데요. 1세대 BEV가 1시간 충전으로 80%를 충전하고 200km를 달릴 수 있었다면, 최근의 3세대 BEV는 30분 이내로 배터리의 80%를 충전할 수 있고 500km 이상을 달릴 수 있을 정도로 발전한 모습입니다.

지금도 BEV의 충전 속도를 높이기 위한 실리콘 음극재 개발 등 다양한 연구들이 진행되고 있는데요. 배터리 기술이 날로 발전하고 있는 만큼, 전기자동차가 주행 가능 거리와 충전 시간 등 현재의 한계를 극복하고 우리 생활의 주류가 될 날이 정말 머지않은 것 같습니다.