PHEV vs EREV — 무엇이 다르고 왜 주목 받나?

최근 현대자동차가 중장기 로드맵에서 EREV(Extended-Range Electric Vehicle, 확장형 전기차) 도입을 공식화하면서 국내외 완성차 업계에서 EREV가 ‘전동화 전환의 다리’로 주목받고 있습니다. EREV는 순수 전기차(BEV)의 주행 특성과 충전 편의성의 한계를 보완하면서도 내연기관의 장점을 한시적으로 활용할 수 있는 솔루션으로 평가받고 있습니다.

 

현대자동차의 도입 발표와 관련한 세부 계획은 업계 발표를 통해 이미 공개되었습니다. 아래의 뉴스를 클릭하여 내용을 확인하세요.

 

 

 

EREV란 무엇인가 — 정의와 기본 개념

EREV는 바퀴 구동을 전적으로 전기모터가 담당하는 전기차 아키텍처(즉, 바퀴에는 항상 전기동력이 전달됨)를 기본으로 하되, 온보드 발전기(내연기관 또는 다른 APU)가 배터리를 충전해 주행 가능 거리를 확장하는 차량을 말합니다. 전력은 배터리 → 인버터 → 전기모터 → 바퀴로 흐르며, 엔진은 직접 바퀴에 기계적 동력을 전달하지 않고, 발전기(제너레이터)로서 전력만 공급합니다. 전력 관리 소프트웨어는 배터리 SOC(상태), 운전부하, 효율 곡선을 실시간으로 분석해 엔진 가동 시점을 제어합니다. 이런 구조 때문에 EREV는 ‘시리즈 하이브리드’로 분류되기도 합니다. 

 

이미지 출처 : ©한국자동차연구원

 

 

EREV의 작동 원리 — 과학적으로 풀어보기

1. 전기모터 주행(주 모드): 배터리에 저장된 전기에너지가 인버터를 통해 전기모터로 공급되어 차를 구동합니다. 이때 모터는 높은 토크를 즉시 제공하므로 가속응답성이 좋습니다.
2. 발전기(엔진) 개입(확장 모드): 배터리 잔량이 설정 임계치 이하로 떨어지거나 장거리 모드가 선택되면, 내연기관(또는 스몰 APU)이 효율 영역에서 작동하여 발전기(제너레이터)를 돌립니다. 생성된 전력은 배터리를 충전하거나 직접 모터로 공급됩니다.
3. 에너지 흐름 제어: 에너지 관리 시스템(EMS)은 엔진 열효율 지도, 배터리 충·방전 효율, 회생제동 회수량 및 운전 패턴을 고려해 엔진의 부하와 작동 시점을 최적화합니다.
4. 열역학적 관점: 엔진은 발전기용으로 운전되기 때문에 차량 운전 상황(가속·감속 등)에 의해 엔진 부하가 급변하지 않도록 설계할 수 있습니다. 이는 엔진을 상대적으로 항상 효율이 좋은 회전수·부하 영역에서 운전함으로써 연소 효율을 높이고 배출을 줄이는 장점이 있습니다(단, 시스템 손실(발전→변환→주행) 발생). 

 

PHEV(플러그인 하이브리드)와의 근본적 차이

• 구동 구성
  • PHEV: 전기모터와 엔진이 직접 또는 병렬로 바퀴에 동력을 줄 수 있는 구조(병렬·혼합형이 흔함). 필요시 엔진이 바퀴를 직접 구동합니다.
  • EREV: 바퀴는 항상 전기모터로만 구동되고, 엔진은 발전기 역할만 수행(시리즈형).
• 전기주행 지속성
  • PHEV: 일반적으로 전기모드(순수 전기 주행)는 20~60km 수준(차급·배터리 용량에 따라 다름).
  • EREV: 설계상 더 큰 배터리와 발전기 보완으로 100~200km 수준의 전기주행 능력을 갖는 경우가 많아 ‘전기차에 더 가까운 운용’이 가능합니다.
• 효율과 배출
  • PHEV: 도심 짧은거리 주행에서 전기모드 비중이 높아 실주행에서 배출 저감 효과가 크지만, 장거리에서는 엔진과 전기모터의 결합 운전 방식에 따라 효율 편차가 큽니다.
  • EREV: 엔진이 발전만 담당하므로 엔진 운전 포인트를 최적화하여 장거리에서의 연료 효율과 배출 제어를 상대적으로 안정적으로 유지할 수 있습니다.

 

EREV의 장점

1. 실질적 전기주행 비중 증가 — 일상 주행은 대부분 전기모터로 소화 가능하여 도심 배출 저감에 유리합니다. 
2. 충전 인프라 의존도 감소 — 충전소 부족 지역에서도 엔진 발전으로 장거리 이동이 가능해 ‘충전 공포(range anxiety)’를 줄여줍니다.
3. 엔진 효율 최적화 — 엔진을 발전 전용으로 운전해 효율 좋은 지점에서 유지하면 연비·배출 개선 효과를 얻을 수 있습니다. 
4. 소비자 전환 장벽 완화 — BEV로 바로 전환하기 부담스러운 소비자에게 매력적인 전동화 트랜지션 옵션이 됩니다. 

 

도전과제(단점 및 한계)

1. 무게·비용 증가 — 배터리와 엔진(발전기) 둘 다 탑재해야 하므로 차량 중량과 생산 원가가 증가합니다. 이는 주행 효율 저하와 가격 인상으로 이어질 수 있습니다.
2. 시스템 손실 — 엔진→발전→배터리→모터→구동으로 이어지는 에너지 변환 과정에서 손실이 발생해 같은 연료를 써도 직접 기계적 연결보다 손익이 떨어질 수 있습니다.
3. 배출 규제·검증 이슈 — 실제 도로에서 엔진 가동 패턴에 따른 배출 관리 및 규제 적합성(시험 환경과 실주행의 차이) 문제가 PHEV와 유사하게 제기될 수 있습니다.
4. 시장 수요 불확실성 — 소비자가 BEV로 빠르게 전환하거나, 반대로 저비용 내연기관을 선호하면 EREV의 틈새 수요가 제한될 수 있습니다.

 

세계 브랜드 사례 — 누가 EREV를 도입했나?

• Chevrolet Volt: 초기 대표적 EREV(시리즈·병렬 혼합) 사례로, 전기주행을 우선하고 엔진은 발전기 역할을 하거나 필요시 바퀴 구동을 보조하는 구조였습니다.
• BMW i3 REx: 소형 범용 엔진(2기통)을 탑재한 레인지 익스텐더 모델로, 전기모터 주행 중심에 작은 발전기를 더한 사례입니다.
• Nissan e-Power: 니산의 e-Power 시스템은 엔진을 발전용으로만 사용하는 시리즈형 아키텍처로, 넓은 지역에서 ‘EREV류’로 분류되기도 합니다(니산은 e-Power 명칭 사용). 최근 유럽·미국 라인업에도 적용 확장 중입니다.
• Li Auto(理想汽车): 중국 시장에서 레인지 익스텐더(EREV) 모델으로 큰 성공을 거두고 있는 대표 기업입니다. Li Auto는 EREV 기반 SUV로 장거리 운행과 충전 인프라 제약을 극복해 왔습니다.
• 신흥·부티크 브랜드: Karma, Scout(Volkswagen 계열 신사업) 등도 EREV 전략을 표방하거나 관련 모델을 계획·발표하고 있습니다.

 

현대차의 EREV 도입 의미와 시장 전망

현대차는 비용(배터리 용량) 절감과 미국·중국 등 대형 시장에서의 보급 전략 차원에서 EREV를 ‘과도기적 전술’로 활용하려는 것으로 보입니다. 현대는 EREV를 통해 배터리 용량을 줄이는 대신 발전기(엔진)로 장거리 성능을 보장해 동일 차급 BEV 대비 원가 경쟁력을 노리는 전략을 발표했습니다. 다만 장기적으로는 배터리 기술 혁신과 인프라 확충이 진행되면 EREV는 다시 ‘과도기적 선택지’로 전환될 가능성도 있습니다. 

 

 

결론 — 누가 EREV를 선택해야 할까?

• 충전 인프라가 아직 불안한 지역에서 자주 장거리 이동을 하는 사용자에게는 EREV가 현실적인 선택이 될 수 있습니다.
• 도심 위주 단거리 주행이 많고 집·회사 충전이 가능한 사용자라면 PHEV(비교적 저렴한 PHEV)나 BEV가 더 경제적일 수 있습니다.
• 제조사는 EREV를 통해 BEV로의 전환 비용·리스크를 분산시키고, 소비자는 ‘전기차와 내연기관의 장점’을 동시에 얻을 수 있지만, 복합 시스템의 무게·비용·검증 문제를 반드시 고려해야 합니다.