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전기자동차 플랫폼

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leejia1222 (토론 | 기여)님의 2021년 11월 10일 (수) 18:48 판
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전기자동차 플랫폼(EV Platform)은 성능 개선과 비용 절감을 위해 배터리를 자동차 하부에 탑재하고 전륜과 후륜에 각각 전기모터를 배치하는 등 무게, 구조를 전기자동차 특성에 맞게 개발한 일종의 자동차 뼈대, 즉 전기자동차 전용 제작 틀이다. 전기차 플랫폼이라고도 한다. 전기자동차 플랫폼을 개발해 전기차를 생산하고 있는 미국의 테슬라(Tesla)를 선두로 메르세데스-벤츠(Mercedes-Benz), 폭스바겐(Volkswagen), 현대자동차㈜(Hyundai Motor Company), 제너럴모터스(GM; General Motors Corporation), 토요타(Toyota Motor Company) 등 주요 자동차 업계도 전기자동차 플랫폼의 필요성을 인식하고 개발 경쟁에 나서고 있다.

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개요

그동안 기존 자동차 제조 업체들은 내연기관 플랫폼을 기반으로 전기차를 만들었다. 전기자동차 플랫폼 하나를 개발하려면 상당한 자금과 시간을 투자해야 하는데 전기차 시장 전망에 불확실성이 컸던 탓에 전기자동차 전용 플랫폼 개발에 소극적이었다. 하지만 전기자동차의 선두주자 테슬라의 성공은 전기차뿐만 아니라 경쟁자들마저 전기차 산업에 뛰어들게 하는 산업 자체의 변화를 이끌어냈으며 주요 자동차 업체들은 성능 개선과 비용 절감의 목적으로 전기차 전용 플랫폼을 개발하기 위한 경쟁에 나서게 된다.[1] 전기차 전용 플랫폼을 한번 개발하면 이를 적용한 다양한 전기차를 더 효율적으로 생산할 수 있어 생산성을 크게 높일 수 있으며 디자인의 자유도 역시 높다. 전기차에 꼭 맞는 틀을 사용해 주행거리를 늘리고 에너지 효율을 극대화하는 한편, 급속충전 등 필요한 기술도 쉽게 적용할 수 있다.[2] 또한, 전기자동차 플랫폼은 내연기관 플랫폼과 다르게 차체 바닥을 평평하게 제작할 수 있고 내연기관에 탑재되는 엔진과 변속기 그리고 연료탱크 등이 차지했던 공간을 확보할 수 있기 때문에 실내 공간의 활용성이 뛰어나다. 테슬라를 포함하여 폭스바겐, 메르세데스-벤츠, 다임러, 볼보(Volvo), 제네럴 모터스 등 거대한 자동차 업체들이 앞다퉈 전기차 전용 플랫폼을 발표하는 것은 앞으로 자동차 시장이 전기차 중심으로 빠르게 재편될 것을 암시한다.[3] 반면 몇몇 전문가들은 자동차 업계에서 전기자동차의 바람이 불고 있지만, 전기자동차에 대한 고객 수요에 따라 자동차 브랜드들의 희비가 엇갈릴 것으로 보고 있다. 실제 몇몇 자동차 브랜드들은 전동화 전략 대신 내연기관을 기본으로 한 전기차 출시에 중점을 두고 있어 대비되는 모습을 보인다. 대표적인 예로 비엠더블유(BMW)는 내연기관에서 전동화로의 전환이 더딜 것으로 평가되며, 전기차 전용 플랫폼 개발에 소홀한 상태다. 토요타 역시 전기차 전용 플랫폼 TNGA를 공개했지만, 기존 하이브리드 전략에 더 집중하고 있는 모습을 보여준다. 김필수 대림대 자동차학과 교수는 “전동화 바람이 본격적으로 시작된 만큼 전기차 전용 플랫폼을 통한 IT기업과 완성차 업체들의 협력이 트렌드가 될지, 예상보다 전기차에 대한 수요가 적어 기존 내연기관의 강세가 이어질지에 따라서 글로벌 업체들의 희비가 엇갈릴 것으로 보인다”고 전망했다.[4]

도입효과

플랫폼이란 파워트레인, 서스펜션 등 차량의 기본요소를 공용화한 차량의 골격을 말한다. 예를 들면, 현대자동차㈜의 쏘나타와 기아자동차㈜의 K5가 다른 브랜드의 모델이지만, 관계사의 같은 중형세단이기에 동일한 플랫폼을 공유하고 있다. 플랫폼은 차량의 주행성능과 연비, 내부공간, 디자인, 안정성, 승차감 등 전반적인 자동차의 제품 경쟁력을 결정하는 데 중요한 역할을 담당한다. 폭스바겐의 MQB, 토요타의 TNGA, 현대자동차그룹의 3세대 플랫폼 등이 대표적으로 각 완성차들의 플랫폼을 지칭하는 용어이다. 과거 완성차 업체들은 차종별로 모델을 각각 개발했으나 생산 및 판매대수가 늘어나면서 높은 비용과 낮은 생산효율성의 문제도 커지기 시작했다. 이를 극복하기 위해 완성차 업체들은 자동차 개발 및 생산에 플랫폼을 적용하기 시작했는데 플랫폼 채택은 세 가지 주요 이점을 가져왔다. 첫 번째는 원가절감이다. 차종 간 부품의 공용화율이 상승해 주요 부품의 대량 생산이 가능하게 된다. 이는 단위 당 재료비를 떨어뜨리고 생산효율성도 향상되어 인건비, 감가상각비, 연구개발비 등의 고정비 부담을 완화시킨다. 두 번째는 개발기간 단축이다. 기존에 사용하고 있던 플랫폼을 차종에 맞게 변경 및 반영할 수 있기에 신규 모델을 위한 설계와 실험 등 절차를 간소화할 수 있다. 세 번째로 품질 향상이다. 공용화된 플랫폼을 지속적으로 사용함으로써 품질의 안정성이 상승하고, 신규 부품 도입에 대한 리스크도 감소한다. 전기자동차 플랫폼 도입에서 특히 주목하는 것은 비용절감이다. 현 전기자동차는 초기 구매 가격이 비싼 상황에서도 연간 유지비용 측면에서는 경제성이 충분하다. 2021년 초 대한민국 기준 연간 연료비만으로도 80만원에서 110만원까지 절감할 수 있다. 하지만 전기자동차 구매 보조금이 축소되고 있는 상황에서 높은 판매가격으로 경제성을 확보할 수 있느냐가 대중화의 선결과제이다. 이는 대량 생산을 통한 규모의 경제 효과로 주요 부품가격들과 배터리 가격의 하락이 요구되는데, 전용 플랫폼은 주요 부품군들의 시스템화라는 측면에서 대량 구매 및 생산으로 재료비 생산단가를 낮추고, 인건비와 연구개발비와 같은 고정비를 대당 분산시켜서 부담을 완화시키는데 절대적인 영향을 준다. 전기자동차 생산원가의 최대 비중을 차지하는 배터리 시스템도 대규모 발주에 따른 가격인하가 가능하다는 점과 생산 과정에서도 전용 라인에서 대규모 생산을 통한 생산효율성 향상에 따른 비용절감도 가능하다는 점에서 전용 플랫폼 효과가 배터리 가격으로 이전된 것으로 해석할 수 있다. 전용 플랫폼의 생산원가 절감효과는 폭스바겐의 대표가 전기자동차 전용 모델인 아이디3의 생산비용이 골프(Golf) 모델을 전동화한 E-골프 모델보다 40% 저렴하다고 밝힌 것에서도 확인할 수 있다. 또한 컨설팅 회사인 맥킨지는 전기자동차 전용 플랫폼을 기반으로 디자인 단순화, 조립 최적화, 도심형 모빌리티 최적화 등을 할 경우 기존 전기자동차 대비 20% 내외의 비용절감이 가능하다고 추정한 바 있다.[5]

제품

폭스바겐그룹

MEB 플랫폼

MEB 플랫폼(Modular electric drive matrix platform)

MEB 플랫폼(Modular electric drive matrix platform)은 폭스바겐그룹에서 개발한 전기자동차 전용 플랫폼이다. 정교한 설계 방식이 도입된 MEB 플랫폼의 가장 큰 특징은 확장성으로, 세단부터 크로스오버 그리고 SUV에 이르기까지 다양한 차종에 적용할 수 있다. 전기자동차 전용 플랫폼으로 설계되었기 때문에 다양한 크기와 용량의 배터리 그리고 전기모터를 탑재할 수 있다. 내연기관이 배치되어야 할 공간에 작은 사이즈의 드라이브 트레인이 탑재되기 때문에 같은 크기임에도 불구하고 상대적으로 휠베이스가 넓어 소형차임에도 중형차와 비교될만한 넓은 공간을 확보할 수 있다.[6] MEB 플랫폼 위에서 만들어진 전기차들은 폭스바겐(Volkswagen)이 제공하는 고속 충전 시스템을 사용하여 30분만에 80%를 충전할 수 있다. 이는 폭스바겐그룹 컴포넌트가 개발한 고성능 배터리 시스템 덕으로, 모듈형 디자인과 멀티셀 타입으로 구성되어 다양한 크기의 폭스바겐의 아이디(ID)에 적용될 수 있는 범용성도 지닌다. 폭스바겐은 MEB 기반의 전기차 브랜드 아이디를 발표하고, 2020년부터 아이디3(ID.3)을 시작으로 라인업을 확장하고 있다. 첫 MEB 기반 전기차인 아이디3은 45~77kWh 배터리를 장착했고, 330~550km를 주행하며, 약 3.3만~4.4만 달러의 가격에 판매하고 있다. MEB 플랫폼 기반의 또 다른 모델인 아이디4는 77kWh 배터리를 착용하고, 490km를 주행하며, 약 4.4만 달러의 가격에 판매될 예정이다. 폭스바겐은 이후에도 아이디 브랜드를 통해 MEB 플랫폼 기반의 세단, SUV, 밴 등 여러 세그먼트의 모델을 출시할 계획이다.[7]

MLB evo 플랫폼

MLB evo 플랫폼(Modular Longitudinal Matrix Platform)

MLB evo 플랫폼(Modular Longitudinal Matrix Platform)은 폭스바겐그룹에서 개발한 전기자동차 플랫폼이다. MLB evo 플랫폼은 사륜구동 또는 프런트 세로 배치 엔진을 사용하는 모델에 대한 모듈형 플랫폼이다. 아우디(Audi)에서 처음으로 선보인 전기차 전용 모델 e-트론(e-Tron)에 적용되었으며 이후 람보르기니(Lamborghini)의 우루스(Urus), 포르쉐(Porshe)의 카이엔(Cayenne), 벤틀리(Bently)의 벤타이가(Bentayga) 등 여러 모델에 적용됐다. MLB evo 플랫폼은 디젤, 가솔린, LPG의 기존 내연기관 엔진과 하이브리드 및 전기모터 등 친환경 파워트레인과도 마운트 코어를 공유할 수 있다. 변형이 불가능한 몇 가지 요소를 제외하고 차체 스타일링, 크기 등에 맞춰 확장하거나 수정할 수 있으며 이를 통해 제작비용 또한 줄일 수 있기 때문에 여러 자동차 브랜드들이 이러한 플랫폼 공유에 힘쓰고 있다.[8] 이 플랫폼의 가장 큰 강점은 MLB 플랫폼에서 진화한 플랫폼이라는 점이다. 기존에 아우디의 SUV 라인업에 적용되었던 MLB 플랫폼을 전기자동차에 맞게끔 개량한 플랫폼으로, 알루미늄은 물론 강철, 플라스틱 복합 소재에 이르기까지 다양한 소재를 서로 연결하여 최적의 차체 구조를 만들 수 있다.[9] 이미 다양한 모델들이 MLB 플랫폼을 기반으로 출시되었기 때문에 플랫폼에 대한 신뢰성이 매우 높다. 충분한 배터리 용량과 실내 공간의 여유까지 함께 확보할 수 있고, 정교한 AWD 시스템과 30% 이상의 에너지를 회수할 수 있는 시스템이 결합되어 민첩한 드라이빙과 높은 효율성을 경험할 수 있다.[10]

J1 플랫폼

J1 플랫폼(J1 Platform)

J1 플랫폼(J1 Platform)은 폭스바겐그룹이 스포츠카를 전동화하기 위해 개발한 전기차 플랫폼이다. J1 플랫폼은 충분한 배터리 용량을 확보하면서도 스포츠 드라이빙에 적합한 최적의 무게 중심을 설계했다는 것이 가장 큰 특징이다. J1 플랫폼은 고성능 세단과 스포츠카 개발을 위해 준비된 플랫폼으로 차체 경량화를 목표로 개발되었다.[11] 후륜구동 기반 4륜구동 모터 구동방식을 취하고 있으며 모듈러 방식을 채택했다. 800 볼트의 급속충전을 지원하며,[12] 왼쪽 측면에 완속 충전구와 오른쪽 측면에 급속 충전구가 있다. 전기모터에 전기차의 단점인 후반 가속을 보완하기 위해 2단 변속기가 채택되었다.[13] 아우디(Audi) E-트론 GT를 통해 처음 선보인 J1 플랫폼은 이러한 조건을 달성한 스포츠 드라이빙 전용 플랫폼이다. 이상적인 무게 중심을 설계하기 위해 J1 플랫폼은 바닥과 더불어 차축 사이에 T자형 배터리를 탑재했다. 이를 통해 충분한 배터리 용량을 확보하면서도 동시에 낮은 드라이빙 포지션을 가질 수 있어 스포츠 드라이빙에 매우 적합하다. 또한 CFRP(탄소 섬유 강화 플라스틱)와 같은 복합소재를 폭넓게 적용해 스포츠카로서의 이상적인 무게 조건을 만들어냈다. J1 플랫폼의 또 다른 강점은 빠른 충전 속도와 더불어 강력한 출력이다. 800 볼트 고전압 시스템은 배터리를 20분만에 80%까지 충전하며 12초만에 아우디 E-트론 GT를 200km/h의 속도로 끌고 갈 수 있다.[10]

SSP

SSP(Scalable Systems Platform)

SSP(Scalable Systems Platform)는 폭스바겐그룹이 개발하고 있는 차세대 전기차 플랫폼이다. 차량 개발 비용, 시간, 생산의 복잡성을 줄이기 위해 개발되었다. 내연기관의 MQB와 MSB, MLB 플랫폼과 전기차 플랫폼인 MEB, PPE의 후속 플랫폼으로 세 개의 내연기관 플랫폼을 두 개의 전기차 플랫폼으로 통합시켰고, 궁극적으로는 전체 제품 포트폴리오를 위한 하나의 아키텍처로 통합의 범위를 늘려갈 예정이다.[14] 폭스바겐그룹의 차량 모델뿐만 아니라 다른 제조사의 자동차에도 탑재될 수 있는 통합 아키텍처로 출시될 예정이며, 폭스바겐그룹은 2026년부터 SSP를 기반으로 한 순수 전기차 모델의 생산을 시작한다. 새롭게 개발될 플랫폼 SSP는 완전한 전기화, 디지털화에 대응하는 혁신적인 플랫폼으로, 뛰어난 확장성을 갖춰 2025년까지 폭스바겐그룹의 브랜드와 세그먼트에 적용될 예정이다.[15] MEB와 마찬가지로 SSP 또한 다른 자동차 제조기업들에게도 공개된다. SSP 기반의 차량 생산 예상 대수는 4천만대로 예상된다.[16] 한편 폭스바겐그룹은 메카트로닉스 플랫폼의 역량을 향상하고 속도를 높이기 위해 SSP 플랫폼과 모듈의 핵심 설계가 진행될 볼프스부르크의 신규 연구개발(R&D) 시설에 약 8억 유로를 투입할 예정이다.[17]

EVA 플랫폼(Electric Vehicle Architecture Platform)

메르세데스-벤츠 EVA 플랫폼

EVA 플랫폼(Electric Vehicle Architecture Platform)은 독일의 자동차 제조사 메르세데스-벤츠에서 개발하고 생산하는 대형 전기자동차 플랫폼이다.[18] 알루미늄 비중을 줄여 무게를 줄였고, 양쪽 차축에 전기모터가 연결되어 후륜구동 기반 사륜구동이 가능하며, 모듈러 방식을 채택했다는 것이 특징이다.[19] EVA 플랫폼은 내연기관 자동차인 C클래스부터 S클래스까지 적용되는 MRA 플랫폼의 서스펜션과 차체의 기본구조를 공유하고 있다. 400kg 정도의 배터리팩이 장착될 수 있는데, 무거운 배터리를 바닥에 분산해 놓은 형태로 테슬라(Tesla)의 전기차 플랫폼과 상당히 유사하다.[20] ​메르세데스-벤츠는 EVA플랫폼을 이용해 새로운 전기 라인업인 EQ 브랜드를 출시했다.[21] 이미 S클래스의 전기차 버전인 EQS를 출시했고, E클래스의 전기차 버전인 EQE를 공개했으며, SUV 출시를 예고하였다. 메르세데스-벤츠는 대형 전기차에 쓰이는 EVA 플랫폼과 소형 MMA 플랫폼 개발을 마친 뒤 EVA 플랫폼을 대체할 신형 MB EA 플랫폼과 메르세데스-AMG(Mercedes-AMG) 전용 AMG EA, 상용차 전용 밴 EA 등 3종의 플랫폼을 통해 차세대 전동화 플랜을 완성시킬 계획이다.[22]

현대자동차㈜ E-GMP

E-GMP(Electric Global Modular Platform)

E-GMP(Electric Global Modular Platform)는 현대자동차그룹이 개발한 전기자동차 전용 플랫폼이다. E-GMP는 내연기관 자동차의 플랫폼을 활용한 기존의 전기차와 달리 전기차만을 위한 최적화 구조로 설계돼 1회 충전으로 국내 기준 500km 이상 주행할 수 있으며, 800V 충전 시스템을 갖춰 초고속 급속충전기 이용 시 18분 이내 80% 충전이 가능하며 5분 충전으로 100km를 주행할 수 있다.[23][24] 또 내연기관 플랫폼과 달리 바닥을 편평하게 만들 수 있고 엔진과 변속기, 연료탱크 등이 차지했던 공간이 크게 줄어들어 실내 공간의 활용성을 혁신적으로 높이는 것은 물론, 구조적인 한계로 불가능했던 새로운 자동차 실내외 디자인이 가능하다.[25][26] E-GMP는 모듈화 및 표준화된 통합 플랫폼이어서 고객의 요구에 따라 단기간에 전기차 라인업을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 제조상의 복잡도가 줄어들어 생산효율이 높아짐에 따라 수익성 개선으로 재투자할 수 있는 여력이 늘어난다. 현대자동차그룹은 향후 E-GMP를 기반으로 개발되는 차세대 전용 전기차에 신규 PE 시스템(power electric system), 다양한 글로벌 충전 인프라를 고려한 세계 최초의 400V·800V 멀티 급속충전 기술, 차량 외부로도 자유롭게 전기를 공급할 수 있는 V2L(Vehicle to Load) 기능 등을 추가로 적용해 더욱 진화된 전동화 모빌리티 고객 경험을 제공한다는 계획이다.[27][28] E-GMP는 2021년 기준 출시된 전기차 가운데 현대자동차㈜ 아이오닉5, 기아자동차㈜ EV6(이브이씩스)에 탑재됐으며 현대자동차그룹은 앞으로 E-GMP를 기반으로 현대차 아이오닉 시리즈, 기아 EV 시리즈 등 차세대 전용 전기차 라인업을 완성할 방침이다.[29]

제네럴모터스 BEV3 플랫폼

BEV3 플랫폼(Battery Electric Vehicle 3 Platform)

BEV3 플랫폼(Battery Electric Vehicle 3 Platform)은 2020년 3월에 열린 EV 위크에서 제너럴모터스(GM)가 공개한 차세대 전기차 플랫폼이다. 미국 제너럴모터스(GM)와 한국 ㈜엘지화학의 합작사인 얼티엄셀즈에서 새롭게 개발한 얼티엄 배터리(Ultium Battery)라는 차세대 배터리를 동력원으로 한다. 폭스바겐그룹의 MEB 플랫폼과 유사한 형태로 제작된 이 플랫폼을 탑재하면 최대 주행거리 약 650㎞, 10분만 충전 거리 약 160㎞, 제로백 3초 수준의 전기자동차를 생산할 수 있다.[30] BEV3 플랫폼은 자동차를 탄력적으로 설계할 수 있고 개발 기간을 단축할 수 있다는 특장점을 가지고 있다. 내연기관 자동차보다 빠른 시간 내에 다양한 자동차들을 출시할 수 있는데,[31] BEV3 플랫폼을 이용하여 합리적인 가격으로 세단과 SUV, CUV, 트럭, 자율주행차 등 차종에 제한없는 전기자동차를 생산할 수 있다.[32] 디자인과 성능, 패키징, 라인업, 경제성을 갖춘 BEV3 플랫폼으로 모든 장르의 모델에 적용할 수 있는 유연성이 장기이다. 차종뿐만 아니라 서로 다른 3개 스타일의 얼티엄 배터리팩에 더해 다양한 인하우스 전기모터와 전륜, 후륜, 사륜구동, 퍼포먼스 사륜구동 등을 모두 지원한다.[33] 자본 효율성 측면에서는 부품수도 최소화해 단순 조립 방식이 얼마든지 가능하다.[34] 또한 토지와 건물, 도구 및 차체공장과 도장 공장 등과 같은 모든 생산장비를 포함한 기존 자산을 활용할 수 있다.[35] 한편 전기자동차와 관련한 제너럴모터스의 미래전략은 얼티엄 배터리와 BEV3 플랫폼을 축으로 전개하여 글로벌 전기자동차 시장을 리드한다는 것이다. 3세대 BEV3 플랫폼이 적용되어 출시된 자동차는 럭셔리 전기차 SUV인 캐딜락(Cadillac) 리릭(Lyriq)과 GMC 허머EV다.[36]

토요타 E-TNGA 플랫폼

E-TNGA 플랫폼(Toyota New Global Architecture Platform)

E-TNGA 플랫폼(Electric-Toyota New Global Architecture Platform)은 일본의 토요타(Toyota)가 스바루(Subaru)와 함께 개발한 전기차 플랫폼이다. 2019년 스바루와 전기차 공동개발 제휴 협약을 맺고 공동 개발하고 있다.[37] E-TNGA 플랫폼은 토요타의 최신 자동차 개발 기조를 반영하여 더욱 견고하고 가벼운, 그리고 우수한 품질을 제공할 뿐 아니라 전기차 시대를 위한 기술적 토대를 갖추고 있다. 토요타의 전동화 기술과 스바루의 4WD 제어기술, 최신의 e엑셀 기술등이 포함되어 있다.[38] E-TNGA 플랫폼은 토요타가 글로벌 시장에 선보이고 있는 TNGA 플랫폼과 같이 우수한 품질과 확장성을 무기로 다양한 차량을 개발할 수 있다. 전륜구동 모터를 기본으로 차체 하부에 스케이트보드 형태의 배터리 공간을 두었으며 모터 배치가 자유로워 차의 목적에 맞게 전륜구동과 후륜구동, 사륜구동 모두 만들 수 있다. 다양한 차종 특성에 맞춰 배터리 용량을 자유롭게 설계할 수 있고 전륜과 후륜 또 사륜구동까지 대응이 가능한 모듈형 시스템이 적용된 것이다.[39] 앞 모터와 앞좌석까지 거리, 배터리와 뒤 모터까지 거리를 고정한 채 휠베이스와 차폭을 조절한다. 다목적 전기차 플랫폼답게 세단, 해치백, SUV, 픽업트럭, 승합차 등 다양한 형태의 전기차를 구현할 수 있는 바탕이 된다. 그중 소형차는 스즈키(Suzuki), 다이하츠(Daihatsu)와 함께 개발한다.[40] 플러그인 하이브리드 자동차와 수소연료전기차 개발을 우선하는 토요타는 E-TNGA 플랫폼을 기반으로 한 소형 전기자동차를 필두로 다양한 전기차를 개발할 예정이며 가까운 시기에는 SUV를 우선 개발하여 시장에 출시할 예정이다. 덧붙여 토요타는 E-TNGA 플랫폼의 활용성 및 브랜드의 차량 개발 효율성을 극대화할 예정이다. 이러한 전략을 위하여 토요타는 자체 브랜드는 물론이고 토요타와의 지분 및 지배 구조 등을 갖고 있는 다이하츠, 스바루 등에도 E-TNGA 플랫폼을 활요할 수 있도록 확장 운영한다.[41] 토요타는 E-TNGA 플랫폼을 유럽시장 공략 용도로 활용할 예정인데, 이는 배기가스 배출 규제에 맞설 수 있는 전략적 카드로 활용한다는 개념이다. 토요타는 E-TNGA 플랫폼을 활용한 총 6종의 전기차를 선보일 계획이다.[42]

SEA 플랫폼(Sustainable Experience Architecture Platform)

볼보 SEA 플랫폼

SEA 플랫폼(Sustainable Experience Architecture Platform)은 볼보(Volvo)의 모기업인 중국 지리자동차(Geely Auto)가 다양한 모델을 효율적으로 출시하기 위해 개발한 첫 번째 전기자동차 플랫폼이다. SEA 플랫폼은 지속 가능한 경험을 담은 아키텍처라는 의미를 갖고 있으며, 전기자동차에 대한 지리자동차의 의지가 담겨 있는 전기자동차 플랫폼이다. SEA 플랫폼은 많은 양의 알루미늄을 사용하기 때문에 차량을 수준급의 경량화를 이루었고 주행에 대한 안전성을 높이기 위해 전률 조향 시스템을 적용했다. 또한 전 세계적으로 가장 넓은 1,800mm ~ 3,300mm 축간거리 범위를 가지고 있으며 범위는 경차부터 대형차까지 모두 이 구조로 제작된다. 지리자동차는 SEA 플랫폼을 통해 자율주행 및 커넥티드 기술이 탑재된 지능형 차량을 보다 능동적으로 개발할 수 있게 됐고, 향후 출시될 전기자동차에 SEA 플랫폼을 순차적으로 적용할 계획이라 밝혔다. SEA 플랫폼을 적용한 모델로는 지커001(Zeekr 001), XC20, 링크앤코 제로 콘셉트(Lynk & Co Zero Concept)가 있다.

아우디·포르쉐 PPE

PPE(Premium Platform Electric)

PPE(Premium Platform Electric)는 아우디(Audi)와 포르쉐(Porsche)가 개발하고 있는 전기자동차 플랫폼으로, 아우디 및 포르쉐의 차종 중 폭스바겐그룹 MEB 플랫폼으로 활용이 불가능한 대형차 및 아우디 브랜드의 소형 플랫폼 전용으로 개발되었다. 아우디와 포르쉐는 빠른 가속과 긴 주행거리 및 짧은 충전 시간에 초첨을 맞춰 지난 2018년부터 PPE를 공동 개발하고 있다. 타이칸(Taycan)과 E-트론(E-tron)의 기반인 J1 플랫폼 섀시를 보완하기 위해 설계됐으며, 성능 향상과 차체 감량을 최우선 목표로 하고 있다.[43] 이들이 SSP 플랫폼이 아닌 PPE를 사용하는 이유는 고성능 모델까지 아우를 수 있는 단일 플랫폼을 개발하기엔 많은 비용이 들기 때문이다. 이 때문에 폭스바겐그룹은 SSP 플랫폼을 폭스바겐(Volkswagen), 스코다(Skoda) 등 범용 브랜드에서, PPE 플랫폼을 아우디, 포르쉐, 벤틀리(Bentley) 등 럭셔리 브랜드에서 사용하기로 했다. 다만 소프트웨어 및 기술 요소는 통합한다.[44] 공동 투자로 탄생하는 PPE를 통해 포르쉐와 아우디는 높은 비용 효율성을 달성할 수 있으며, 해당 플랫폼 역시 두 그룹의 첨단 기술력이 적용된 만큼 높은 신뢰성을 갖출 수 있다. PPE는 쿠페와 세단, SUV 등 모든 차체 크기와 형태로 설계가 가능하다는 특징을 지닌다. J1 플랫폼과 동일한 800V 급속충전 시스템을 기반으로 하며, 냉각시스템의 효율을 높여 20분 이내 80%의 충전이 가능하다. 또, 동일 크기의 내연기관 자동차 대비 넓은 실내 공간을 확보할 수 있다.[45] 이는 차체 하단에 탑재되는 배터리와 전기모터의 위치 등을 그동안의 설계 노하우로 이상적인 패키징을 구현했기에 가능하다. PPE 플랫폼의 기본 구성은 차체 하단에 탑재되는 대용량 배터리와 리어액슬에 탑재되는 단일 전기모터로 이뤄진다. 여기에 제조사가 차량의 특성에 따라 프런트액슬에 추가 전기모터를 탑재할 수 있으며, 이 경우 전자식 4륜구동 시스템으로 설계가 가능하다. 이밖에 토크 벡터링 시스템과 에어서스펜션, 사륜 조향 시스템 등도 자유롭게 탑재할 수 있다.[46] 한편 PPE는 2026년부터는 폭스바겐 그룹 MEB 플랫폼과 통합해 폭스바겐 그룹 SSP 플랫폼으로 대체될 예정으로 알려졌다.[47]

장성자동차 레몬 플랫폼

레몬 플랫폼(Lemon Platform)

레몬 플랫폼(Lemon Platform)은 중국의 자동차 제조사 장성자동차(GWM)가 개발한 차량 내부구조 플랫폼이다. 기존 내연기관 자동차뿐만 아니라 전기자동차, 수소자동차에도 탑재될 수 있는 지능적인 모듈식 기술 플랫폼으로, 유연성과 고성능, 안전성과 경량성을 자랑하며 NCAP 5성 안전 등급 및 IIHS의 최고 등급 등 엄격한 요건을 충족했다. 또한 124종류의 운영 조건 테스트와 8,000개 이상의 가상 시뮬레이션 업데이트 및 최적화가 적용되었다. 실제 충돌 시나리오를 중심으로 비표준 작동 조건을 분석 및 연구하여 엄격한 요건을 충족하고 다양한 면에서 사용자의 주행 안전을 개선할 수 있는 플랫폼으로 개발되었다.[48] 레몬 플랫폼이 적용된 차량은 고강도 강철 섀시 덕분에 차량의 중량이 크게 감소하며 차체 측면 강성이 15%, 조향 정확도 16%, 차체 피치 각도 50%로 크게 향상 시킬수 있다. 또한 파워트레인과 관련하여 내연기관 자동차, 하이브리드 자동차, 전기자동차, 연료전지 전기자동차 등 4가지 방식 모두 호환이 가능하다.[49] 레몬 플랫폼을 이용하면 연비 효율이 크게 향상되는데, 장성자동차에 따르면 2022년에 기존 엔진의 경우 41%, 하이브리드 파워트레인의 경우 42%의 열효율을 가지며 2025년에는 51.5%로 증가할 계획이다. 더불어 2세대 수소연료전지 동력 시스템을 탑재한 차량의 경우 최대 1,100km의 주행거리와 4.56초의 제로백을 달성할 수 있을 것이라고 밝혔다. 레몬 플랫폼이 적용된 모델은 장성자동차의 하발 H6 3세대와 하발 H6 하이브리드 그리고 하발 빅독이 있다.[50]

각 국가별 전기차 시장

유럽

2019년 유럽의 전기자동차 시장은 타 국가에 비해 더욱 주목할 만한 성장을 보였다. 노르웨이의 경우 전기자동차가 시장 점유율 56%를 달성하였으며, 네덜란드에서 가장 잘 판매되는 자동차 10위 중 1, 2위는 모두 전기자동차가 차지할 정도로 비중이 높다. 즉, 북유럽 국가 및 네덜란드가 전기자동차 성장의 중심에 있었다고 해도 과언이 아니다. 영국을 비롯한 기타 일부 국가에서 전기자동차는 연간 세 자릿 수 성장률을 보였다. 영국은 기후변화가 특히나 변동이 심한 국가이기 때문에 기후 변화 우려로 정부가 정책적으로 전기자동차를 지원하고 전기자동차에 대한 소비자의 태도가 호의적으로 변화한 것이 촉매제 역할을 했다. 기후 변화 문제는 다수 유럽 정부의 주요 시책 중 하나로 자리 잡고 있으며 이에 따라 영국 정부는 2050년까지 탄소 배출량을 0으로 줄일 예정이라고 밝혔고 2035년까지 공해 배출 차량의 판매를 금지할 것이라 밝혔다. 독일은 온실가스 배출량을 1990년 대비 2020년 말까지 40%, 2040년 말까지 55%, 2050년 말까지 95% 감축할 계획이라고 밝혔다. 하지만 2019년도에 높은 성장을 하였음에도 불구하고, 유럽 시장 내의 제한적인 전기차 모델, 일부 지역에서 물리적인 충전소 인프라가 부족하다는 고객 인식 등으로 전기자동차의 전면 도입이 다소 정체되고 있다. 코로나 19의 발생과 봉쇄 조치에 따른 판매 전시장 폐쇄, 생산 중단 등이 유럽 내 자동차 판매량에 영향을 미쳤지만, 전기자동차 판매량은 기존 내연기관 차량과 비교 하였을 때 여전히 건재하다. 2020년 1분기 EU 국가의 신규 승용차 수요는 38.5% 감소하였고, 한 달 내내 코로나 19 관련 제한 조치가 시행되었던 2020년 4월 판매량의 경우 전년 대비 76.3% 감소하였으며, 일부 주요 시장에서는 전년 대비 95% 감소한 수치를 나타냈다. 다만 서유럽에서는 2020년 4월 전기차 판매량이 약 31% 정도만 감소했는데, 일부 국가에서는 낮은 수준이지만 전년 대비 판매량이 증가하기도 하였다.

중국

중국은 전체 자동차 판매량 중 전기자동차 판매량 약 절반을 차지하며 시장 지배력을 행사하고 있다. 하지만 중국 내 전기차 보조금 중 일부가 절반으로 삭감되어 2019년 하반기 판매량은 예상보다 감소하였으며 이로 인해 전기자동차 수요가 상당히 위축되었고, 연간 총 판매량이 하락하였다. 한편 내연기관 자동차의 판매 둔화가 실제로는 중국 내 전기자동차 시장 점유율의 증가를 나타낸다는 긍정적 시각도 존재한다. 2019년 하반기 중국 시장의 성장 둔화가 전 세계 전기차 판매량에 영향을 미쳤으나, 코로나 19나 지원금 감소가 장기적으로 전기차 판매량에 큰 영향을 미칠 것으로 보이지는 않는다. 중국 당국은 2020년에 추가로 지원금을 삭감하지 않을 것이라고 밝혔다. 중국은 인센티브 정책이 존재하며, 중국 내 충전소 인프라 구축을 위한 투자, 정부로부터 중국 제조업체들에 대한 전기차 생산 및 판매 장려가 이루어지고 있다. 코로나 19 팬데믹과 봉쇄 조치로 중국의 2020년 1분기 승용차 판매량은 45% 감소했다. 이는 소비자들이 집에 머무는 시간이 증가하고, 전시장이 문을 닫으면서 전기자동차 판매량은 전체 자동차 시장보다 더 빠르게 감소하였다. 하지만 중국은 신속한 회복 기조를 나타내고 있는데, 2020년 3월 중국 공장들은 생산률을 75%까지 회복하였으며, 86%의 생산 인력이 업무에 복귀하였다. 2020년 4월 생산량은 팬데믹 이전 수준을 되찾았다. 비록 중국 일부 지역에서는 여전히 판매량이 저조하지만, 보복 소비 경향 및 중국 정부 당국의 우호적인 정책 기조, 온라인에서의 자동차 판매로 회복에 가속도가 붙었다.

미국

2019년 미국의 전기차 판매실적은 양호한 모습을 보여주었다. 하지만 타 국가 대비 상대적으로 낮은 자차 유지비와 원유 가격 하락으로 2019년도 하반기에는 전기차 판매 실적이 떨어진 것으로 나타났다. 미국의 전기차 시장은 전체 판매량의 절반 가량을 차지하는 테슬라의 모델 3가 독점하고 있다고 봐도 무방하다. 유럽이나 중국처럼, 미국에서도 코로나 19로 인해 상당수가 실직자가 되고, 자택 대기 명령이 발효되면서 수요가 감소하여 2020년 첫 3개월간 자동차 판매량이 급감하였다. 전기차 생산업체에서 신차 출시를 연기하고, 소비자들이 저유가의 혜택을 누리게 되면서 타 주요 국가와 달리 미국에서의 전기차 판매량 회복은 다소 더딜 것으로 보인다.

기타 국가

유럽, 중국, 미국을 제외한 나머지 국가의 전기차 판매량은 상당히 저조하다. 이는 전기차에 대한 정부 관심 부족, 충전소 인프라 부족, 전기차 자체의 부재, 이동 수단에 대한 문화 차이 등 다양한 요인에 기인한다. 일본은 글로벌 주요 자동차 시장이지만, 아직 유럽이나 중국의 경쟁사와 같은 수준의 전기차를 개발하지 못한 일본 내 OEM이 신차 판매량을 독점하고 있다. 인도의 경우는 다른 여러 국가와 마찬가지로 저가의 대량 이동 모델이 주를 이루고 있다. 이러한 시장에서는 전기차의 상대적으로 높은 가격 때문에 OEM이 판매 영역을 확장하지 못하는 상황이다.[51]

각주

  1. ↑ 유창욱 기자, 〈‘전기차 전용 플랫폼' 개발 나선 자동차 업계, 이유는?〉, 《이투데이》, 2021-02-23
  2. ↑ 연선옥 기자, 〈글로벌 車업계 '전기차 플랫폼' 경쟁… "테슬라 잡고 점유율 늘리자"〉, 《매일경제》, 2020-12-08
  3. ↑ 신석주 기자, 〈전기차 대세, ‘플랫폼’에 사활 걸다〉, 《매일경제》, 2021-02-16
  4. ↑ 송승현 기자, 〈"애플도 문 두드린다"‥車브랜드, 전기차 플랫폼 경쟁력 `진검승부`〉, 《이데일리》, 2021-01-18
  5. ↑ 뜨리스땅, 〈전기차 전용 플랫폼 리뷰 1 - 개요〉, 《티스토리》, 2021-01-12
  6. ↑ 최영재 자동차 칼럼니스트, 〈전기차 전용 플랫폼의 기술 혁신〉, 《한국자동차산업협회 웹진》, 2018
  7. ↑ 윤현수 기자, 〈폭스바겐 전동화 전략의 핵심, 'MEB' 플랫폼〉, 《모토야》, 2018-09-19
  8. ↑ 〈‘카이엔부터 우르스,벤테이가까지?’ 럭셔리 SUV가 공유한다는 이것.〉, 《디자인오노토미》, 2020-11-15
  9. ↑ 자동차 칼럼니스트 나윤석, 〈아우디가 '맛이 좋은 자동차'라는 평가를 받는 이유〉, 《아우디코리아》
  10. ↑ 10.0 10.1 〈폭스바겐그룹의 미래, 전기차 플랫폼을 소개합니다〉, 《아우디폭스바겐코리아 뉴스룸》, 2021-02-04
  11. ↑ 김훈기 기자, 〈베일에 싸인 아우디의 순수전기 콘셉트 '신규 플랫폼 적용'〉, 《오토헤럴드》, 2019-10-04
  12. ↑ 〈아우디·포르쉐, 차세대 전기차 플랫폼 공개.. 특징은?〉, 《데일리카》, 2020-04-06
  13. ↑ 〈폭스바겐 그룹 J1 플랫폼〉, 《나무위키》
  14. ↑ 조현규 기자, 〈폭스바겐 그룹, '뉴 오토' 전략으로 모빌리티 가치 창출 나선다〉, 《오토메거진》, 2021-07-14
  15. ↑ 김대일 기자, 〈전기차에 올인한 폭스바겐, 동일한 플랫폼·소프트웨어 사용 계획..왜?〉, 《데일리카》, 2021-07-14
  16. ↑ 최정필 기자, 〈모빌리티 그룹 전환 선언한 폭스바겐, 새 플랫폼부터 자율주행까지〉, 《카매거진》, 2021-07-14
  17. ↑ 〈“뉴 오토(NEW AUTO): 폭스바겐그룹, 배터리-전기 자율주행 모빌리티의 가치 창출을 위해 나서다”〉, 《아우디폭스바겐코리아 뉴스룸》, 2021-07-14
  18. ↑ 김한솔 기자, 〈벤츠 기함 EQS 하반기 국내 출시, 모델S 정조준〉, 《탑라이더》, 2021-02-03
  19. ↑ 〈메르세데스-벤츠 EVA 플랫폼〉, 《나무위키》
  20. ↑ 〈벤츠 테슬라 모델S급 전기자동차 벤츠 테슬라 모델S급 전기자동차 9월 공개〉, 《티스토리》, 2016-07-15
  21. ↑ 하만승 기자, 〈(스파이샷) 벤츠 SUV인데, 머플러 어디갔어?...희한한 GLC 콘셉트카〉, 《모터그래프》, 2017-02-07
  22. ↑ 임상현 기자, 〈벤츠, 2세대 EQC 등장 예고..C클래스 전기차도 동시 '출격'〉, 《데일리카》, 2021-10-27
  23. ↑ 원성열 기자, 〈(원성열 기자의 CAR & TRACK) 현대차 '아이오닉 5'...5분 충전하면 100km 쌩쌩〉, 《스포츠동아》, 2021-01-04
  24. ↑ 박인철 기자, 〈현대차 전기차 전용 플랫폼 공개…한 번 충전에 500㎞ 주행〉, 《소비자가만드는신문》, 2020-12-03
  25. ↑ 박성수 기자, 〈베일 벗은 현대차 전기차 ‘아이오닉5’···2월 본격 공개〉, 《시사저널e》, 2021-01-13
  26. ↑ 이정혁 기자, 〈현대차그룹, 전기차 전용 플랫폼 'E-GMP' 최초 공개..1회 충전으로 5백km 이상 주행〉, 《스포츠조선》, 2020-12-02
  27. ↑ 〈현대차그룹, 전기차 전용 플랫폼 ‘E-GMP’ 최초 공개〉, 《카라이프》, 2020-12-03
  28. ↑ 〈'500km 이상 주행' 현대차그룹, 전기차 전용 플랫폼 'E-GMP' 최초 공개〉, 《블로터》, 2020-12-02
  29. ↑ 최동훈 기자, 〈글로벌 전기차 플랫폼 각축전 “양이냐 질이냐”〉, 《이코노믹리뷰》, 2021-07-23
  30. ↑ 김재웅 기자, 〈전기차 원년, 플랫폼 경쟁 본격화…누가 살아남을까〉, 《메트로》, 2020-03-08
  31. ↑ 뉴스팀, 〈캐딜락, 자사 최초의 전기차 오는 2021년경 내놓는다〉, 《오토뷰》, 2019-01-21
  32. ↑ 산업부1 기자, 〈GM, LG화학과 동맹…EV 쏟아낸다〉, 《매일경제》, 2020-06-21
  33. ↑ 조재환 기자, 〈콘셉트카부터 양산차까지...대세가 된 SUV 전기차〉, 《지디넷코리아》, 2019-01-15
  34. ↑ 치로, 〈EV전용 전기차 플랫폼 /폭스바겐 : MEB/ GM : 얼티엄 베터리 + BEV3 / 현대자동차 : E-GMP/ 도요타 : E-TNGA / 테슬라 FSD, 자율주행 구독경제 준비중〉, 《네이버 블로그》, 2020-09-15
  35. ↑ 채영석 기자, 〈110. 파워트레인의 미래 – 32. GM, 전기차회사로 본격 전환한다〉, 《글로벌오토뉴스》, 2020-03-06
  36. ↑ 오종훈 기자, 〈GM 미래전략 키워드 두개 얼티엄 배터리와 BEV3 플랫폼〉, 《오토다이어리》, 2020-10-30
  37. ↑ 추현우 기자, 〈토요타, 스바루와 손잡고 e-TNGA 전기차 플랫폼 선보인다〉, 《디지털투데이》, 2020-12-09
  38. ↑ Vanadis, 〈토요타, 독자 플랫폼 e-TNGA 적용의 배터리EV 'bZ4X' 의 상세내용 공개〉, 《클리앙》, 2021-10-30
  39. ↑ 김훈기 기자, 〈토요타 첫 순수 전기차는 SUV, e-TNGA 플랫폼 기반 티저 공개〉, 《오토헤럴드》, 2020-12-08
  40. ↑ 서동현 기자, 〈토요타, E-TNGA 플랫폼으로 유럽 시장 뛰어든다!〉, 《로드캐스트》, 2020-12-09
  41. ↑ 김학수 기자, 〈토요타, 전기차를 위한 플랫폼 'e-TNGA' 공개〉, 《한국일보》, 2020-12-15
  42. ↑ 홍성환 기자, 〈현대차 'E-GMP' vs 폭스바겐 'MEB'·토요타 'e-TNGA'…플랫폼 경쟁〉, 《더구루》, 2020-12-05
  43. ↑ 김다영 기자, 〈'아우디+포르쉐' 플랫폼, 차세대 전기차 티저 공개〉, 《더드라이브》, 2019-10-06
  44. ↑ 박상우 기자, 〈폭스바겐그룹, 차세대 EV 플랫폼 이원화.폭스바겐은 SSP, 아우디·포르쉐는 PPE〉, 《엠오토데일리》, 2021-03-26
  45. ↑ 김정철 편집장, 〈전기차 대전의 승자는 과연 누구? 대표 전기차 플랫폼 총정리〉, 《한라 공식 블로그》, 2020-07-10
  46. ↑ 임상현 기자, 〈아우디·포르쉐, 차세대 전기차 플랫폼 공개..특징은?〉, 《데일리카》, 2020-04-06
  47. ↑ 〈폭스바겐 그룹 PPE 플랫폼〉, 《나무위키》
  48. ↑ 〈GWM's L.E.M.O.N. Platform Leads a New Trend of Safe Driving in the World〉, 《GWM 공식 홈페이지》
  49. ↑ 이혜진 기자, 〈(니하오 중국증시) 중국 SUV·픽업트럭 절대강자 창청자동차, 미래차 시동〉, 《서울경제》, 2021-01-13
  50. ↑ Mary, 〈Something about GWM’s Lemon platform〉, 《가스구》, 2020-08-17
  51. ↑ Dr. Jamie Hamilton, Dr. Bryn Walton 외 4인, 〈전기차 시장 전망〉, 《글로벌 인사이트》

참고자료

같이 보기


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수소전기차 르노 시닉비전 • 토요타 미라이 • 현대 넥쏘 • 현대 넵튠 • 현대 엑시언트 퓨얼셀 • 현대 일렉시티 FCEV • 현대 투싼 ix35 퓨얼셀 • 혼다 클래리티
전기차 플랫폼 BEV3 플랫폼 • CMA 플랫폼 • CMP 플랫폼 • E-CMP • E-GMP • ESSA • E-TNGA 플랫폼 • EVA 플랫폼 • e-플랫폼 • J1 플랫폼 • MEB 플랫폼 • MLB evo 플랫폼 • MLB 플랫폼 • MQB 플랫폼 • PPE • SEA 플랫폼 • SPA 플랫폼 • SPA2 플랫폼 • SSP • STLA 플랫폼 • 레몬 플랫폼 • 모데나 플랫폼 • 스케이트보드 플랫폼 • 얼티엄 플랫폼 • 얼티파이 • 오토사(AUTOSAR) • 전기자동차 플랫폼 • 퓨어 EV 아키텍처
정부 정책 CLTC • EPA • EPA 주행거리 인증 • EV100 • K-EV100 • MCT • NEDC • WLTC • WLTP • 국비보조금 • 멀티사이클 테스트(MCT) • 미국 환경보호청(EPA) • 보조금 • 사업공고일 • 산업부 주행거리 인증 • 싱글사이클 테스트 • 유엔 유럽경제위원회 • 전기차 보조금 • 주행거리 인증 • 지방비보조금 • 한국환경공단 • 환경부 • 환경부 주행거리 인증
위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반
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