Но все же почему румыны и молдаване - не один народ в одной стране, есть ли между двумя этносами какие-либо существенные различия?

На самом деле есть. Канал Этнобаза рассказывает.
Итак, румыны суть потомки покоренных римским императором Траяном и романизированных во II-IV веках даков. Племен особого индоевропейского языка, родственных вымершим иллирийцам и фракийцам, возможно - современным албанцам.
Особый вклад в формирование румынского языка (Limba română) внесли позже нагрянувшие германцы (готы), тюрки и славяне. До 30-40% всего румынского лексикона это именно славянские заимствования. Război (война), bolnav (больной), bogat (богатый) и даже da (да!) - все эти румынские слова пришли именно из славянской речи.
А вот молдаване, по одной из версий, это не только потомки романизированных даков но сильно румынизированные еще в средние века славяне. Уличи и тиверцы, после падения Киевской Руси под монгольским ударом попавшие в орбиту сильного венгеро-влахского влияния.
Кстати, территория нынешней Молдавии в состав непосредственно Римской империи никогда не входила - владения римлян дальне Подунавья не вышли.
По старинной красивой легенде, пастухи-влахи в XIV-м столетии пришли на земли славян, разоренные татарским набегом. И по-свойски договорившись с уцелевшими местными, начали постепенно заселять территории тиверцев и уличей, принялись активно смешиваться с ними.
Любопытно, что Молдавия в средние века была сама по себе довольно крутым государством, со своей армией и правителями-господарями. И даже некисло туркам-османам отпор давала.
Молдавия еще в средние века была крупным самостоятельным государством
Румынский и молдавский языки довольно долго различались письменностью - румыны перешли с кириллицы на латиницу еще в XIX-м столетии. А вот молдаване, оказавшиеся после 1812-го года Бессарабской губернией Российской империи, оставались на кириллическом письме аж до начала 1990-х. В Приднестровье же и вовсе до сих пор используют кириллическое письмо при письме на языке, что тут молдавским именуют.
Молдавский язык (или молдавский вариант румынского), кстати, за счет 200-летнего пребывания Молдавии в составе России, еще более богат на славянские, точнее уже украинские и русские, заимствования. В том числе, в области бранной лексики.
Среди характерных различий в языке можно упомянуть например - “barabuli” (картошка) у молдаван — “cartofi” на румынском. Или “harbuz” (арбуз) у молдаван — “pepene” у румын. Ну и “păpușoi” (кукуруза) — “porumb” у румын. Некоторые кальки с русского в молдавском - “din păcate” (Это жалость) на румынском и “cu părere de rău" (к сожалению) - у молдаван. В обоих языках имеется и различающийся акцент.
Раздельное существование в течении двух веков довольно немало сказалось на менталитете молдаван и румын. Молдаване намного ближе к славянам - русским, украинцам. Считаются более открытыми и менее религиозными ребятами. Консервативные в традициях, верующие румыны же гораздо лучше найдут общий язык с балканскими народами - болгарами, сербами, венграми.
Есть некоторые различия во внешности обоих этносов друг от друга. Например, среди молдаван куда больше, нежели чем среди румын, людей со светлыми глазами и волосами - сказалось более сильное славянское влияние. А у румын - тюркское, цыганское, венгерское.
В общем, молдаване и румыны, как бы не старались их нынешние правители, а также унионисты (сторонники слияния Румынии и Молдавии), народы довольно разные. Пусть и говорящие казалось бы на одном языке. Румыны и молдаване одной нацией единого государства в обозримом будущем уже вряд ли когда-нибудь станут.