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전기차 전용 플랫폼: 뼈대 좋은 가문

지속가능한 미래와 전동화 시대에 대처하기 위한 자동차 회사들의 노력이 눈물겹다. 생태계 변화에 치열하게 대응 중인 자동차 회사들의 전기차 전용 플랫폼은 기술 경연장에 견줄 만하다

2022.01.18

현대차그룹 
 
E-GMP(Electric-Global Modular Platform)
 
 
현대차그룹 내 현대와 기아차, 제네시스 전기차에 쓰이는 전기차 전용 플랫폼이다. 가장 큰 특징은 모듈화와 표준화 개념을 도입해 제품 기획단계부터 단순하고 직관적인 접근이 가능하다는 것. 하나의 플랫폼으로 모델과 차급의 경계를 넘어 다양한 모델을 유연하게 구상하고 만들 수 있다.
 
 
이를 기반으로 현대차그룹은 세단부터 해치백, SUV, 고성능 모델까지 폭넓고 다양한 전기차를 선보일 예정이다. 현대차그룹은 전기차 전용 플랫폼 위에 최적화한 고효율 모터와 배터리를 담아 에너지 손실을 최소화하고 효율을 극대화한다.
 
 
아직 이들의 양산 모델을 통해 확인하지 못했지만 1회 충전 주행 거리가 500km 이상(국내 기준)인 모델도 만들 수 있다고 제조사 측은 귀띔한다. 아이오닉 5를 시작으로 2025년까지 23개의 전기차 모델을 출시, 연간 세계 판매량을 100만 대까지 끌어올린다는 로드맵을 발표했다. 그 중심에 E-GMP가 존재한다.
 
적용 모델 현대 아이오닉 5, 기아 EV6, 제네시스 GV60
 
 
볼보 
 
SEA(Sustainable Experience Architecture) 
 
 
볼보의 모기업인 중국 지리자동차가 약 3조 원을 투입해 개발한 전기차 전용 플랫폼. 1800~3300mm라는 유연하고 거대한 축간거리를 지닌 활용성 좋은 플랫폼으로 A에서 E세그먼트, 나아가 경상용 트럭까지 만들 수 있다. 구체적으로 SEA1은 D부터 F세그먼트, SEA2는 B세그먼트, SEA-E는 엔트리급인 A세그먼트에 적용한다.
 
 
배터리 용량도 폭넓게 조절할 수 있다. 가장 큰 배터리를 넣으면 제원상 1회 충전으로 최대 700km 주행이 가능하다. 플랫폼에 확장성을 더하기 위해 앞과 뒤, 네바퀴굴림 구동방식은 물론 싱글부터 트라이에 이르는 다중 모터까지 적용할 수 있도록 만들었다. 이 같은 멀티 모터 시스템 덕분에 0→시속 100km 가속 3초 이내의 화끈한 모델부터 1회 충전 주행가능거리 700km의 장거리 주행용 등 다양한 모델을 내놓을 예정이다.
 
적용 모델 지커 001, XC20, 링크앤코 제로 콘셉트
 
 
폭스바겐 그룹
 
MEB(Modular Electric Drive Matrix)
 
 
대용량 배터리를 차체 바닥에 깔아 내부 공간을 넓히고, 배터리 사용 효율성을 높여 주행거리를 늘린 것이 특징이다. MEB 플랫폼 전용 고속충전 시스템을 사용하면 30분 만에 배터리를 80% 충전할 수 있다. 하지만 이 정도 수준의 충전기술은 이미 보편화되고 있어 보다 발전할 필요가 있다. 폭스바겐 그룹은 MEB 플랫폼을 통해 폭스바겐 그룹 내 각 브랜드를 합쳐 1000만 대 이상의 전기차를 만들겠다고 선언했다.
 
적용 모델 폭스바겐 ID 시리즈, 아우디 Q4 e-트론, Q5 e-트론(중국 현지모델)
 
J1
 
 
전기 스포츠카는 생각보다 만들기 어렵다. 충분한 배터리 용량과 출력 확보, 낮은 무게중심과 이상적인 앞뒤 무게배분을 동시에 최적화해야 한다. 그리고 스포츠카는 가벼워야 하는데, 전기차는 이 모든 요소와 대척점에 있다. 말하자면, 전기차와 스포츠카는 친해지기 어려운 동료인 셈.
 
 
폭스바겐 그룹은 이상적인 무게중심을 만들기 위해 바닥과 차축 사이에 T자형 배터리를 넣었다. 덕분에 넉넉한 배터리 용량을 소화하면서 낮은 무게중심으로 운동성능을 챙겼다. 또한 CFRP(탄소섬유강화플라스틱) 같은 복합 소재를 대거 적용해 강성은 키우고 무게는 최대한 덜어냈다.
 
전기모터의 특성이자 단점인 느려지는 후반 가속을 보완하기 위해 2단 변속기를 적용한 것도 특징 중 하나다. 800V 고전압 전용 충전기를 쓰면 20분 만에 약 20%에서 80%까지 충전도 가능하다.
 
적용 모델 포르쉐 타이칸, 아우디 e-트론 GT
 
SSP(Scalable System Platform)
 
폭스바겐이 한창 개발 중인 차세대 전기차 플랫폼. 목적은 명확하다. 개발비용과 시간, 생산과정의 간소화. 기존 내연기관 플랫폼인 MQB, MSB, MLB와 전기차 플랫폼인 MEB, PPE 후속 플랫폼으로 3개의 내연기관 플랫폼과 2개의 전기차 플랫폼을 통합, 궁극적으로 하나의 아키텍처로의 귀결을 목표로 한다.
 
폭스바겐 그룹은 연구와 개발 속도를 최대치로 끌어올리기 위해 SSP 플랫폼과 모듈 핵심 설계를 진행하는 볼프스부르크 신규 연구개발 시설에 약 8억 유로를 투입하기로 했다.
 
 
르노 그룹
 
CMF-EV(Common Module Family and Electric Vehicle)
 
 
르노-닛산-미쓰비시 동맹 연합의 리더인 르노 그룹은 르노, 다치아, 라다, 알핀, 그리고 르노의 전기 모빌리티 브랜드인 모빌라이즈라는 5개나 되는 자동차 브랜드를 보유하고 있다. 이 많은 브랜드들은 각각의 성격과 디자인을 품은 전기차를 만들 계획이다. 이런 상황에서 르노 그룹에게 전기차 전용 플랫폼은 그 어떤 브랜드보다 중요하다.
 
 
이 중책을 맡을 전기차 플랫폼이 바로 CMF-EV다. 르노와 닛산, 미쓰비시가 공동 개발한 모듈형 플랫폼의 가장 큰 특징이자 장점은 유연성이다. 이를 확보하기 위해 르노 그룹은 배터리 높이를 조절할 수 있도록 설계했다. 덕분에 낮은 차체의 스포츠카부터 SUV에 이르기까지 두루 적용할 수 있다. 4000~4700mm(휠베이스)까지 커버할 수 있는 것도 장점 중 하나다. 조에부터 메간 e비전까지 공유가 가능한 셈이다.
 
적용 모델 메간 e-테크, 닛산 아리야
 
 
리비안
 
Skateboard Platform
 
 
MIT 출신 엔지니어 R.J. 스캐린지가 2009년 창업한 미국 전기차 스타트업 회사 리비안. 미국 미쓰비시 공장을 인수한 이들은 2021년 전기 픽업트럭 R1T와 전기 SUV R1S를 연달아 공개하며 기업가치를 약 500억 달러까지 끌어올렸다. 리비안의 스케이트보드 플랫폼은 전기모터 1개부터 4개까지 추가는 물론 서스펜션, 배터리 관리 시스템, 유압식 롤 제어 시스템, 열관리 시스템 등을 플랫폼 안에 모두 넣었다.
 
스케이트보드처럼 생긴 플랫폼 안에 주행과 관련한 전기차의 모든 요소를 담아낸 덕에 형태나 디자인에 개의치 않는다. 옷을 입듯 플랫폼 위에 차체를 입히면 양산 모델이 탄생하는 개념이다. 혹자는 현재 가장 완벽한 형태의 전기차 플랫폼인 스케이트보드 플랫폼이 향후 많은 전기차 브랜드와 모델의 근간이 될 수 있다는 전망을 내놓기도 했다.
 
적용 모델 리비안 R1S, R1T
 
 
GM
 
BEV3(Battery Electric Vehicle 3)
 
 
GM이 선보인 3세대 글로벌 전기차 플랫폼으로 앞뒤 바퀴 사이에 배터리를 넣는 스케이트보드형 설계를 특징으로 한다. 온보드 프레임을 제외한 모든 보디 타입에 적용할 수 있다는 의미다. 핵심은 모듈식 구동 시스템과 자체 개발한 얼티엄 배터리를 동력원으로 한다는 것. 작고 경제적인 전기차부터 고급 모델, 상용 전기트럭, 고성능 퍼포먼스 전기차까지 폭넓은 모델에 두루 활용하며 시장 경쟁력을 키울 예정이다.
 
얼티엄 배터리는 대형 파우치 형태의 셀을 배터리 팩 안에 가로나 세로 등 상황에 맞게 배치해 배터리 공간과 설계를 최적화한다. 배터리 용량도 50에서 200kWh까지 다양해 구동방식과 보디 타입에 따라 자유롭게 적용할 수 있다. 한 번 충전으로 400마일(약 644km) 이상 주행 가능한 모델부터 0→시속 100km 가속을 3초 안에 끊는 고성능 모델까지 적용 범위가 넓다.
 
적용 모델 캐딜락 리릭, GMC 허머 EV
 
 
토요타
 
e-TNGA(Electric-Toyota New Global Architecture)
 
 
토요타와 스바루가 2019년 전기차 공동개발 제휴 협약 후 만든 전기차 전용 플랫폼. 토요타가 축적한 전동화 기술과 스바루의 특화된 운동성능 관련 기술(네바퀴굴림, 최신 e-가속) 등을 그러모아 신형 전기차 플랫폼에 담아냈다. 앞 구동모터를 기본으로 차체 바닥에 스케이트보드 형태의 배터리 공간과 뒤 구동모터를 취사선택할 수 있어 전륜과 후륜, 사륜구동까지 적용이 가능하다.
 
설계가 유연한 플랫폼인 덕에 활용 범위가 넓어 세단부터 해치백, SUV는 물론 픽업트럭과 미니밴까지 다양한 성격의 전기차를 두루 섭렵할 수 있다. 토요타는 플러그인 하이브리드와 수소연료전기차도 e-TNGA 플랫폼을 활용해 만들 예정이다.
 
적용 모델 토요타 bZ, bZ4X 콘셉트카, 렉서스 NX EV(2022년 출시 예정)
 
 
메르세데스-벤츠
 
EVA(Electric Vehicle Architecture)
 
 
알루미늄 비중을 높여 무게를 덜고 후륜구동 기반이지만 사륜구동까지 적용 가능한 모듈러 방식의 대형 전기차 전용 플랫폼이다. 기존 내연기관 C부터 S-클래스까지 두루 적용 중인 MRA 플랫폼의 서스펜션과 차체 기본구조를 공유한다. 무거운 배터리를 바닥에 나눠 깔아 쓰는 방식으로 약 400kg 배터리 팩까지 품을 수 있다.
 
 
이들은 이 플랫폼과 별도로 중소형 전기차 전용인 MMA 플랫폼을 운용한다. 메르세데스-벤츠는 향후 플랫폼을 보다 구체화하고 단일화할 계획이다. EVA 플랫폼을 대체할 신형 MB.EA 플랫폼과 메르세데스-AMG 전용인 AMG.EA, 상용차 전용인 VAN. EA 플랫폼으로 단순화해 차세대 전동화 모델 전략의 골격을 만들 예정이다.
 
적용 모델 메르세데스-벤츠 EQS, EQE

 

 

 

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CREDIT

EDITOR : 이병진PHOTO : 각 브랜드 제공

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