하이브리드 종류
병렬형 하이브리드 (Parallel Hybrid)
① 작동 원리
병렬형 하이브리드는 내연기관과 전기모터가 동시에 바퀴를 구동할 수 있는 방식이에요. 상황에 따라 내연기관이나 전기모터, 혹은 두 동력원이 동시에 작동해요. 주행 중 전환이 부드럽고 효율적이어서 다양한 주행 환경에 유리해요.
예를 들어, 출발할 때는 전기모터가 주로 작동하고, 고속 주행 시에는 내연기관이 주된 역할을 해요. 급가속이 필요할 때는 두 동력원이 함께 작동해 부족한 출력을 보완해요.
② 장점
효율적인 연비 관리가 가능해 주유비 절감
다양한 주행 환경에 유연하게 대처 가능
전기모터와 내연기관의 전환이 부드러워 승차감이 좋아요.
③ 단점
시스템이 복잡해 초기 비용이 높아요.
정비가 까다롭고 부품 교체 비용이 높아요.
대표적인 예로는 현대 쏘나타 하이브리드와 토요타 프리우스가 있어요.
직렬형 하이브리드 (Series Hybrid)
① 작동 원리
직렬형 하이브리드는 내연기관이 바퀴를 직접 구동하지 않고, 발전기 역할을 해 배터리를 충전해요. 바퀴는 오직 전기모터가 구동해 전기차처럼 주행해요. 내연기관은 배터리가 부족할 때만 작동해 전기를 생산해요.
이 방식은 전기모터로만 주행해 조용하고 진동이 적어요. 주로 시내 주행이나 저속 주행에 적합해요.
② 장점
전기차처럼 조용하고 진동이 적어 쾌적한 주행
내연기관의 부하가 적어 유지보수가 간편해요.
연비가 뛰어나고 에너지 효율이 높아요.
③ 단점
배터리 용량이 작으면 장거리 주행이 어려워요.
전기 충전 인프라가 부족한 지역에서는 불편해요.
대표적으로는 쉐보레 볼트가 직렬형 하이브리드의 예시예요.
복합형 하이브리드 (Series-Parallel Hybrid)
① 작동 원리
복합형 하이브리드는 병렬형과 직렬형의 장점을 결합한 방식이에요. 상황에 따라 병렬형이나 직렬형으로 전환해 효율적으로 주행해요. 저속에서는 전기모터가 주로 작동하고, 고속이나 급가속 시에는 내연기관과 전기모터가 동시에 작동해요.
또한, 회생 제동 시스템을 통해 감속 시 발생하는 에너지를 배터리에 저장해 재활용해요. 이를 통해 연비가 높아지고, 배출가스가 적어요.
② 장점
다양한 주행 환경에 최적화된 연비 제공
전기모터와 내연기관의 장점을 모두 활용해 효율 극대화
배터리 충전이 용이하고 유지보수가 간편해요.
③ 단점
복잡한 구조로 인해 초기 비용이 높고 정비가 어렵어요.
시스템이 무겁고 공간을 많이 차지해요.
대표적인 차량으로는 토요타 캠리 하이브리드가 있어요.
마일드 하이브리드 (Mild Hybrid)
① 작동 원리
마일드 하이브리드는 전기모터가 주행을 직접 담당하지 않고, 내연기관을 보조하는 형태예요. 시동을 걸거나 출발할 때 내연기관의 부담을 줄여주고, 감속 시 에너지를 회수해 배터리에 충전해요.
전기 주행은 불가능하지만, 가속 시 전기모터가 내연기관을 보조해 연비를 개선해줘요. 비교적 간단한 시스템이라 비용 부담이 적어요.
② 장점
비교적 저렴한 가격으로 연비 개선 효과를 볼 수 있어요.
구조가 간단해 정비가 쉽고 부품 비용이 낮아요.
내연기관의 부담을 줄여 소음과 진동을 감소시켜요.
③ 단점
전기만으로 주행이 불가능해요.
연비 개선 효과가 다른 하이브리드보다 적어요.
대표적인 예로는 아우디 A6 마일드 하이브리드가 있어요.
플러그인 하이브리드 (Plug-in Hybrid, PHEV)
① 작동 원리
플러그인 하이브리드는 외부 전원으로 배터리를 충전할 수 있는 하이브리드예요. 전기차처럼 충전해 전기만으로 일정 거리를 주행할 수 있고, 배터리가 부족하면 내연기관이 작동해요.
평소에는 전기차처럼 사용하다가 장거리 주행 시에는 내연기관이 작동해 충전소 걱정 없이 주행이 가능해요.
② 장점
전기차처럼 무공해 주행이 가능해요.
전기 주행 거리와 내연기관 주행 거리를 합해 장거리 주행이 유리해요.
충전 비용이 주유 비용보다 저렴해 경제적이에요.
③ 단점
충전이 필수여서 충전 인프라가 미흡한 지역에서는 불편해요.
배터리와 내연기관이 모두 탑재돼 있어 차량 무게가 무거워요.
초기 비용이 높고 보조금이 없으면 부담이 커요.
대표적으로는 현대 아이오닉 플러그인 하이브리드가 있어요.