Tank to Wheel효율(연료탱크부터 타이어까지효율)과 Well to Wheel효율(유전부터 타이어까지효율)
그림1.은 내연기관과 전동모터 효율을 나타낸다. 전기자동차효율이 높다는 것을 표현하는데 자주 사용되는 그림이다. 자동차용 엔진열효율이 낮다는 것을 잘 나타내고 있지만, CO2배출량을 비교하는데는 적정하지 않다. 이에 비교하여 그림2.는 발전수단을 고려한 효율로서 Well to Wheel효율(유전부터 타이어까지효율)이 사용된다. 세계각국 에너지 사정에 따라 다르지만 그림2.는 독일의 경우를 나타내고 있다. 이 계산치는 원자력 발전이 주요 전력원인 프랑스를 제외하면, 일본과 같은 많은 국가가 이에 해당한다. 엔진뿐만 아니라 모터도 석유 에너지를 에너지원으로 한 것이라면 이 효율의 역수가 CO2배출량을 나타내는 것이 된다. 최적화한 엔진효율이 40% 이상(현재는 약 20%정도)으로 가정하고 있기 때문에 과다하게 높게 가정한 것으로 보여진다는 것은 피하기 어렵지만, 다운사우징엔진에 HCCI연소를 조합하면 가능성이 희박하다고 말하기는 어렵다. 또한 일부에서는 냉각수 열에너지를 냉난방에 효율적으로 이용하면 엔진 효율이 50%를 넘어서는 예측도 나오고 있다. 장래에 배기가스의 열에너지를 회수하는 기술 실현되면 엔진효율 75% 달성가능성이 있다고 설명하고 있다.
◆ 그림 1. Tank to Wheel효율(연료탱크부터 타이어까지효율)
자동차 파워트레인효율을 나타내고 있다. 이 그림을 보면 연료의 연소에너지를 기계에너지로 변환하는 엔진효율이 15-25%정도로 낮다. 이에 비해 전기에너지를 기계에너지로 변환하는 모터효율이 90%로 상당히 높음을 알 수 있다.
◆ 그림 2. Well to Wheel효율(유전부터 타이어까지효율)
Well (유전)부터이 효율을 생각해 보면 엔진은 연료이송분 손실을 10%로 하고 90%에서 시작한다고 하면 기계에너지로 변환 효율은 37%가 되고, 모터는 발전부터 저장소까지 산정하면 시작이 36.5%가되어 결국 33%효율이 되고 만다.
참고 포스팅:
2015/02/13 – [자동차부품] – 전기자동차(EV)구동용 동기모터
2015/02/11 – [자동차부품] – 전기자동차(EV)용 모터(Motor)기본구조와 요소
2015/02/08 – [파워트레인] – 엔진 열효율(에너지효율)과 손실
작성: 2015년 3월 31일
