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친환경 에코카 비교 2탄
토요타와 혼다의 하이브리드 방식의 비교에 이어 이번에는 그 두번째 이야기로
닛산 리프의 전기차 시스템과 프리우스 플러그 인 하이브리드 (PHV)의 시스템에 대한 비교를 해 보겠습니다.
co2 배출략이 적은 차세대 에코카의 핵심 기술의 하나로 주목받고 있는 EV의 첫 양산형 첫 모델이 되는 리프가
드디어 발매를 시작했고, 고객들의 손에 인도되고 있습니다.
리프의 특징은 자동차의 전동화죠. 바로 엔진이 없어지고 모터가 생겼다는 점 입니다.
그리고 배터리와 엔진 양쪽 모두를 갖게되는 플러그 인 하이브리드 (아래부터는 PHV로 칭하겠습니다.)
토요타 프리우스에 PHV의 출시도 다가오고 있습니다.
두 모델의 같은점과 다른점을 살펴보면
두 모델 모두 외부에서 충전이 가능한 대형 배터리를 탑재
저장된 전력의 거리를 주행할 수 있다는 점이 같습니다.
하지만 리프는 모터와 대형 배터리를 장착할 것을 염두해 두고 개발한 EV 전용 새시이며, 프리우스 PHV는 노멀 프리우스의 새시를
그대로 사용한 파생형 바디라는 것이 다릅니다
그리고 1회 충전시 주행거리도 상당히 다르죠
자동차의 전동화가 이제는 드디어 현실로 다가온 만큼 두 모델의 비교는 당연히 필요한 시점 입니다.
프리우스PHV = THS ll를 기본으로 "플러그 인" 모델로...
동력 시스템을 보면 프리우스PHV는 노멀인 3세대 프리우스와 기본적으로 공통입니다.
연비 효율이 높은 1.8리터의 앳킨슨 사이클 엔진과 발전용, 구동용의 2개의 모터를, 유성 기어를 사용하여 동력 분할 방식의 THS ll
원래는 최고출력 82마력의 강력한 구동용 모터를 탑재해 그 파워가 EV처럼 실질적인 주행이 가능했던 것으로
배터리를 외부 충전이 가능한 타입으로 바꾸어 플러그 인 화 했다는 시스템 입니다.
(실제로 북미에서는 2세대 프리우스의 배터리를 증설시켜 외부에서 충전하는 오너도 있습니다.)
순수 EV인 리프의 파워 트레인은 심플 그 자체
EV카 리프의 파워 트에인은 엔진이 없으며, 전기 모터도 1개 뿐 입니다.
모터의 출력은 약 109마력이며 최대 토크는 28.5kg.m로 엔진이 없는 만큼 프리우스PHV보다
더 강력한 모터가 장착되어 있습니다.
특성이 다른 두 차량의 배터리
프리우스PHV에 적용되는 배터리셀은 파나소닉의 각진 셀입니다. 플러스 측에 니켈을 이용해 고온에서도 파워가 다운되는 내성이 강한것이 특징 입니다.
최대 용량은 5.2kWh이지만 실제로 사용하는 것은 30~80%정도가 사용 됩니다.
이 의미는 배터리의 잔량이 30%가 될 때까지는 급가속시에는 엔진도 개입을 하긴 하지만 기본적으로는 EV의 주행을 하는 것이며
30%가 되면 하이브리드 주행으로 바뀌어 회생 브레이크로 전력이 어느정도 회복한다고 해도 노멀 프리우스와 같이 EV로 달리지는 못하고 하이브리드 상태가 유지 됩니다.(배터리의 전력이 40% 이상일 때는 급가속시에도 Ev모드로만 주행이 가능합니다.)
EV인 리프는 일반적인 전지와 달리 단단한 셀속에 있는 것이 아니라 1회용 카레같은 진공팩과 같은 알루미늄 라미네이트 튜브로 만들어져 있습니다.
엷은 것이 특징인데요, 플러스 전극은 저온에 강한 것이 특징 입니다.
이 셀을 196개 탑재하여, 최대 전압 360V 용량 24kWh를 달성하고 있습니다.
프리우스PHV와 다른것은 배터리 용량의 가장 낮은 곳부터 가장 높은 곳까지 거의 대부분을 사용할 수 있다는 것 입니다.
배터리의 출력은 90kW입니다.
가장 관심은 항속거리!!
두 차량의 항속 거리는 프리우스 하이브리드가 23.4km 리프가 200km로 알려져 있습니다.
약 8.5배의 차이가 나는 것인데요, 프리우스PHV는 배터리의 잔량이 30%까지 떨어진 이후로는 하이브리드 차량처럼 달릴 수 있습니다
그 경우에는 리터당 30.6km의 연비로 탱크의 용량 45리터를 가지고 1200km의 항속거리를 가진 차량으로 변신을 합니다!
리프는 도심형 차량으로는 충분한 항속 성능을 가지고 있다고 말할 수 있지만 최고 정체 시간의 여름날에는 항속 거리가 75km까지
낮아졌다는 점이 있습니다.
이는 배터리의 전력이 달리기를 위한 것 뿐 아니라 에어컨이나 히터등의 서비스 전반에 사용하기 때문인데요
그만큼 쾌적한 장비를 켜면 켤 수록 항속 거리는 자꾸 떨어져 버린다는 단점이 있습니다.
이를 충족 시키려면 일단은 항속 거리의 늘리기 뿐 아니라 충전 인프라의 개선도 이루어 져야 할 것 입니다.
리프는 급속 충전기에서 30분만에 80% 까지 충전이 가능
두 차량 모두 가정용 전압에서 충전이 가능합니다.
220V를 사용했을 경우 프리우스PHV는 약 1시간 40분으로 충전이 되며 리프는 8시간에 충전이 됩니다.
리프에 있고 프리우스 PHV에 없는 것은 급속 충전 소켓의 유무 입니다.
최근 일본의 경우에는 급속 충전기 설치에 열을 올리고 있는데,(아직 우리나라와는 상관없는 이야기 입니다.)
리프는 이 충전기에서 30분만에 전력의 80%를 충전할 수 있다고 합니다.
우선 내년에 시보레 볼트는 실험용의 경로로도 국내에서 볼 수가 있을 것으로 보입니다.
닛산 리프와 토요타 프리우스 PHV역시 올해 미쯔비시가 아이미브를 선보였던 것처럼
기자들을 위한 시승 차량을 돌리거나 할 수도 있을 것입니다.
현재 친환경 차량에 대한 정답은 없습니다.
볼트의 방식이 가장 무난하다고 해도, 프리우스가 그동안 하이브리드에서 쌓아온 신뢰의 깊이는 생각보다 깊으며
PHV의 걸림돌인 가격문제가 해결이 되면 리프가 항속거리를 해결하지 못하는 한 리프는 의외로 성공을 거두지 못할수도 있습니다.
하지만, 만일의 경우 각지의 주유소와 닛산이 제휴를 맺고 리프의 배터리 시스템의 탈착이 가능하도록 된다면
다 사용한 배터리를 주유소에서 미리 충전한 배터리로 교체하는 상황이 생긴다면
(그렇게 되면 주유기가 아닌 충전비 +교체비가 되겠죠)
리프가 정답으로 바뀌는 것도 충분히 실현 가능한 이야기 입니다.
내연기관의 시대가 이제는 다양한 동력원으로 바뀌는 이 시점에서 각 메이커마다 혼신의 힘으로 이렇게 경쟁을
펼치는 것을 보니 재미 있기도 하고, 앞으로의 결과가 기대되기도 합니다.
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2010/12/18 11:33
2010/12/18 11:33
