학문
기온이 올라가면 하이브리드 연비가 좋아지는 이유가 궁금하네요.
기온이 올라가니 겨울보다 하이브리드 연비가 올라가는데 기온이 연비에 어떻게 영향을 주는것인지 궁금하네요.
여름에는 더 올라가는것인지도 궁금하네요.
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
기온이 올라가면 하이브리드 차량의 연비가 겨울보다 좋아지는데요, 하이브리드는 일반 내연기관차보다 온도 영향을 더 크게 받는 편입니다. 우선 하이브리드에 들어가는 리튬이온 또는 니켈수소 배터리는 저온에서 내부 저항이 증가하는데요, 겨울철에는 전자가 이동하고 이온이 확산되는 속도가 느려져 충전·방전 효율이 떨어지고, 같은 에너지를 써도 손실이 커집니다. 그래서 회생제동으로 전기를 받아들이는 효율도 낮아지고, 전기모터 보조 출력도 줄어듭니다. 반면 기온이 올라가면 배터리 내부 화학 반응이 원활해져 충방전 효율이 좋아지고, 전기 주행 비율이 늘어나 연비가 개선됩니다. 또힌 겨울에는 냉간 시동 후 엔진과 촉매가 차가워서 연료를 더 많이 분사하며, 엔진이 정상 작동 온도에 도달하기 전까지는 연소 효율도 낮고, 배출가스 저감을 위해 공회전이나 강제 시동이 길어집니다. 하이브리드는 특히 짧은 거리 주행에서 엔진이 자주 꺼졌다 켜지는데, 겨울엔 히터를 위해 엔진을 계속 돌리는 경우도 많습니다. 기온이 높아지면 예열 시간이 짧아지고 불필요한 엔진 가동이 줄어 연비가 좋아집니다.
이외에도 겨울에는 기온 하락으로 타이어 공기압이 낮아지고 고무도 딱딱해집니다. 공기압이 낮으면 구름저항이 증가해 연비가 나빠지지만 반면애 봄철 기온 상승으로 공기압이 정상 범위에 가까워지면 연비가 회복됩니다. 그렇다고 해서 한여름 폭염에는 외기 온도가 너무 높으면 에어컨 사용량이 커지고, 배터리 냉각 팬이나 냉각 시스템이 더 자주 작동하다보니 리튬이온 배터리는 고온에서도 효율 저하와 열화 방지를 위해 제어가 들어갈 수 있습니다. 또한 뜨거운 공기 자체는 밀도가 낮아 공기저항은 약간 줄지만, 에어컨 부하가 그 이득을 상쇄하는 경우가 많습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
겨울철보다 기온이 오른 요즘 하이브리드 자동차의 연비가 좋아지는 것은 배터리의 화학적 특성과 엔진의 운용 방식이 기온에 매우 민감하게 반응하기 때문입니다.
가장 큰 이유는 배터리의 효율성입니다. 하이브리드 차에 들어가는 리튬 이온 배터리는 일종의 화학 장치로, 내부의 전해질 액체를 통해 이온이 이동하며 전기를 만듭니다. 기온이 낮으면 이 전해질이 끈적해지면서 이온의 이동이 둔해지고 전기 흐름이 저하됩니다. 반면 기온이 올라가면 전해질의 유동성이 좋아져 배터리의 충전과 방전 효율이 극대화됩니다. 덕분에 모터가 개입하는 구간이 늘어나면서 기름 소모를 줄여주는 것입니다.
또한 엔진의 가동 조건도 큰 영향을 미칩니다. 겨울철에는 배터리 온도를 높이고 실내 히터를 틀기 위해 엔진이 자주 돌아가야 합니다. 하지만 기온이 올라가면 엔진을 적정 온도로 예열하는 시간이 짧아지고, 배터리 자체의 온도 조절을 위해 엔진을 강제로 돌릴 필요가 줄어듭니다. 이는 곧 순수 전기 모드인 EV 모드로 주행할 수 있는 시간이 길어지는 결과로 이어집니다.
여름이 되면 연비가 더 좋아질지 궁금해하셨는데, 사실 하이브리드 연비가 가장 정점에 이르는 시기는 지금 같은 봄이나 가을입니다. 기온이 너무 높아져 한여름이 되면 에어컨 가동을 위해 전력을 많이 소비하게 되고, 배터리 시스템의 과열을 막기 위해 냉각 팬을 강하게 돌려야 하므로 봄철보다는 연비가 다소 떨어지는 경향이 있습니다.
결국 하이브리드 자동차는 배터리가 가장 활발하게 움직일 수 있고 엔진 예열 부담이 적은 섭씨 15도에서 25도 사이의 적당한 기온에서 최고의 성능을 발휘합니다. 지금 시기가 하이브리드 차주분들에게는 경제적으로 가장 기분 좋은 드라이빙 시즌인 셈입니다.