전기차 시장 핵심 먹거리 '파워트레인·배터리·플랫폼' 기술 뜬다

[이데일리 손의연 기자] 최근 전기차와 자율주행차 등이 현실화되며 미래 모빌리티 시장의 핵심 기술이 주목받고 있다. 전동화 파워트레인과 배터리, 플랫폼 등 세 가지 핵심 기술이다.

비테스코의 EMR4 (사진=비테스코 테크놀로지스)

“전기차 전용 기술 확보해야” 글로벌 제조·부품사 경쟁 치열

11일 업계에 따르면 전동화 파워트레인과 배터리, 플랫폼 등 첨단 기술을 두고 완성차 제조사와 글로벌 부품사들의 경쟁이 치열해지고 있다.

현재 시장에선 전기차의 심장이라 일컬어지는 배터리가 가장 조명받고 있다.

최근 출시되고 있는 전기차들의 배터리 용량과 무게가 지속적으로 업그레이드되고 있다. 제네시스 첫 전기차 모델인 ‘G80 EV’엔 87.2kWh 용량의 리튬이온 배터리가 탑재된다. 해당 배터리는 1회 충전 시 최대 427km까지 주행 가능하며 350kW급 초급속 충전 시 22분 이내에 배터리 용량의 10%에서 80%까지 충전이 가능하다.

5년 전 1세대 전기차가 시장에 소개될 당시 전기차 모델 대부분의 최대 주행 거리는 약 100~150km 수준에 머물렀다.

빌게이츠가 투자해 주목받은 미국의 전기차 배터리 스타트업 퀸텀스케이프는 전고체 배터리 개발로 업계의 이목을 끌었다. 기존 리튬이온 배터리의 약점을 개선해 내구성과 안전성을 높이고 필름 형태로 얇게 제작하는 기술을 확보했다.

올해 현대차가 전기차 전용 플랫폼 E-GMP를 적용한 첫 모델인 아이오닉 5를, 기아가 E-GMP를 적용한 EV6를 출시했다. 전기차 전용 플랫폼을 개발하기 위한 글로벌 업체의 경쟁도 치열해졌다.

전기차 플랫폼은 파워트레인, 차체, 서스펜션 등 자동차의 핵심 구성 요소를 갖춰 놓은 전용 차대를 말한다.

전기차 플랫폼을 활용해 배터리 용량을 다르게 변경, 적용할 수 있으며 필요에 따라 다양한 종류의 차량을 동일 플랫폼으로 제작할 수 있어 전기차 대중화를 위한 핵심 기술이라 할 수 있다.

‘EMR4’ 등 차세대 전동화 파워트레인 주목

전동화 파워트레인(구동계)과 관련한 기술 개발 경쟁도 치열해지고 있다.

전동화 파워트레인은 전기모터와 인버터, 감속기 둥 구동계 부품을 아우르는 시스템을 의미하며 바퀴에 동력을 전달하는 역할을 한다. 전기차에선 배터리 만큼이나 빼놓을 수 없는 첨단 기술이다.

전기차엔 내연기관의 엔진과 변속기 등을 대체하는 전기차 전용 구동계가 필요하다. 고효율 배터리와 결합하는 파워트레인 구동 효율은 전기차 주행거리 향상을 위해 필수적이다.

시스템에 포함된 모터는 인버터로부터 전력을 받아 회전하고, 이 회전력이 바퀴를 굴려 자동차를 움직인다. 제동 시 차량의 운동에너지를 전기에너지로 전환하는 발전기 기능도 한다. 인버터는 배터리에 직류 형태로 저장된 전기를 교류 전압으로 변환해 모터 구동에 필요한 3상 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 감속기는 내연기관의 변속기와 유사한 기능을 하며 모터의 높은 회전수를 차량 운행에 필요한 적절한 회전수로 감속해 바퀴에 큰 토크의 동력을 전달한다.

전동화 파워트레인 분야에선 글로벌 기업인 비테스코 테크놀로지스가 최근 차세대 전동화 구동시스템인 ‘EMR4’를 세계 최초로 공개해 주목받았다. 기존 ‘EMR3’ 등 모델의 기술력과 전문성을 집약한 통합형 전동화 플랫폼이다. EMR3는 20개 이상의 전기차 모델에 적용된 제품이다.

EMR4는 EMR보다 무게를 줄였지만 에너지 효율은 향상됐다. 80kW부터 230kW까지 출력 범위도 폭넓다.

업계 관계자는 “전기차 전용 파워트레인과 배터리, 플랫폼 등 이른바 트리플(세 가지) 기술은 미래 모빌리티의 핵심 모빌리티로 매우 중요하다”며 “저탄소 경제가 글로벌 화두가 됐기 때문에 업계의 경쟁이 더욱 치열해질 것으로 전망한다”고 밝혔다.