현재 전 세계 구매자들이 경쟁하는 3가지 추진 시스템이 있습니다. 기존 휘발유 엔진, 하이브리드 전기자동차(HEV), 완전 전기자동차(EV)가 있으며, 플러그인 하이브리드(PHEV)는 그 중간에 위치합니다. 각각은 저장된 에너지를 서로 다른 기계적 및 전기적 경로를 통해 운동으로 변환하며, 이는 주행거리, 급유 또는 충전 시간, 배기가스 배출에 영향을 미칩니다.
휘발유자동차가 어떻게 움직이는지
기존 휘발유자동차는 내연기관 내에서 연료를 연소시켜 변속기를 회전시킨 다음 바퀴를 회전시킵니다. 미국 에너지부의 FuelEconomy.gov에 따르면 휘발유자동차는 연료에 저장된 에너지의 약 12%-30%만을 바퀴에 실제로 도달하는 동력으로 변환합니다. 나머지 대부분은 연소 중에 열로 손실됩니다.
전기자동차가 어떻게 움직이는지
미국 환경보호청(EPA)은 EV를 "휘발유 탱크 대신 배터리를 가지고 있고, 내연기관 대신 전기모터를 가지고 있는" 것으로 설명합니다. FuelEconomy.gov는 EV가 충전식 배터리팩으로 구동되는 하나 이상의 전기모터에 의해 추진되며, 이는 전원에 연결함으로써 그리고 운전 중 회생제동을 통해 충전된다고 덧붙입니다.
그 설계는 저장된 에너지를 운동으로 훨씬 더 효율적으로 변환합니다. FuelEconomy.gov는 EV가 그리드에서 끌어온 전기 에너지의 77% 이상을 바퀴에서의 동력으로 변환한다고 명시합니다. 이는 휘발유 엔진의 12%-30% 수치와 비교됩니다.
하이브리드와 플러그인 하이브리드가 둘 다를 어떻게 결합하는지
하이브리드 전기자동차(HEV)는 휘발유 엔진과 전기모터 및 배터리를 결합하지만, 배터리는 플러그인할 수 없습니다. 에너지부의 FuelEconomy.gov에 따르면 배터리는 회생제동과 연소 엔진 자체를 통해서만 충전됩니다. 전기모터는 가속, 추월 또는 언덕 등반 중에 엔진을 보조하여 제조업체가 더 작고 효율적인 엔진을 사용하도록 하며, 엔진은 유휴 상태를 피하기 위해 정지 시 자동으로 꺼집니다.
플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV)는 배터리, 전기모터, 휘발유탱크 및 연소 엔진을 결합하며, EPA에 따르면 전기와 휘발유를 모두 연료원으로 사용합니다. 기존 하이브리드와 달리 PHEV의 배터리는 외부 전원에서도 충전할 수 있습니다. EPA는 휘발유 엔진이 작동 중일 때마다 PHEV가 배기가스를 배출한다고 명시합니다.
회생제동, 설명
회생제동은 EV, HEV 및 PHEV에서 공유하는 기능입니다. FuelEconomy.gov는 이를 관성 주행 또는 제동 중 바퀴의 전방 운동을 사용하여 전기모터를 역방향으로 회전시키는 시스템으로 설명합니다. 이는 자동차를 감속시키고 전기를 배터리로 보내어 기존 휘발유자동차가 브레이크에서 완전히 열로 잃을 에너지를 회복합니다.
배기가스 측정
EPA는 EV가 배기가스 배출이 0이라고 명시하지만, 배터리를 충전하는 것은 전기가 어떻게 생성되는지에 따라 발전소에서 약간의 오염을 추가할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 EPA는 EV 운전과 관련된 총 배출량이 일반적으로 휘발유자동차보다 낮으며, 특히 전기가 바람과 같은 재생에너지원에서 오는 경우 더 낮다고 말합니다. PHEV는 휘발유 엔진이 작동 중일 때만 배기가스를 배출하는 반면, 기존 HEV와 휘발유자동차는 작동 중에 엔진에서 지속적으로 오염물질을 배출합니다.
3가지 추진 시스템 비교| 특징 | 휘발유 | 하이브리드(HEV) | 전기(EV) |
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| 전원 | 휘발유 엔진만 | 휘발유 엔진 + 전기모터 | 전기모터만 |
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| 플러그인 가능 여부 | 아니오 | 아니오 | 예 |
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| 회생제동 | 아니오 | 예 | 예 |
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| 에너지-휠 효율(DOE) | ~12%-30% | 휘발유만보다 높음(DOE 자료에서 별도로 정량화되지 않음) | 77% 이상 |
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| 배기가스 배출(EPA) | 지속적 | 지속적 | 0 |
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왜 지금 이것이 주목을 받고 있는지
이러한 시스템이 어떻게 다른지에 대한 질문은 EV 판매가 전 세계적으로 증가함에 따라 더욱 관련성이 높아지고 있습니다. 국제에너지기구의 글로벌 EV 전망 2026은 전기자동차 판매가 2025년 전 세계적으로 20% 증가하여 2000만 대를 초과했음을 발견했습니다. 즉, 그 해 판매된 모든 신차의 약 4분의 1이 전기자동차였습니다. IEA는 2026년 판매가 2300만 대에 도달하여 전 세계 총량의 약 28%에 가까울 것으로 예상합니다.
지역별 채택은 IEA가 보고한 바와 같이 크게 다릅니다. 중국에서는 전기자동차가 2025년 모든 자동차 판매의 약 55%를 차지했습니다. 유럽에서는 판매가 30% 이상 증가하여 시장의 28%에 도달했으며, IEA는 이를 더 엄격한 유럽연합 CO2 자동차 기준에 연결합니다. 미국에서는 전기자동차 판매가 시장의 10% 미만에 머물렀으며, IEA는 연방 EV 세액공제의 종료가 2025년 말을 향해 판매 감소와 일치했다고 말합니다.
IEA는 또한 글로벌 EV 차량이 2025년 하루에 약 170만 배럴의 석유 소비를 회피했다고 추정했습니다. IEA는 이 수치가 2030년까지 하루에 약 500만 배럴로 3배 증가할 수 있다고 예상합니다.
남아있는 절충
FuelEconomy.gov는 휘발유자동차가 여전히 한 번의 급유로 더 긴 주행거리를 제공하고 EV보다 더 빠른 급유를 제공하며, 사용되는 충전기에 따라 완전히 충전하는 데 약 3～12시간이 걸릴 수 있음을 지적합니다. FuelEconomy.gov는 그 목적으로 구축된 충전기에서 80% 용량으로의 급속 충전이 약 30분이 걸릴 수 있음을 지적합니다. 하이브리드와 플러그인 하이브리드는 중간 옵션으로 배치됩니다. HEV는 충전 인프라가 필요하지 않지만, PHEV는 EPA에 따르면 짧은 전기 여행에서 작동할 수 있지만 여전히 더 긴 여행을 위해 휘발유에 의존합니다.
