[신문 스크랩 - 모빌리티] 테슬라의 ‘메기 효과’… 잠자던 완성차들을 깨웠다

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테슬라의 ‘메기 효과’… 잠자던 완성차들을 깨웠다

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[머니S리포트]① 테슬라 시대 끝난다?… 전기차 패권의 향방은

[편집자주]전기자동차 시장이 뜨거워지고 있다. 시장조사업체인 SNE리서치에 따르면 올해 글로벌 전기차 판매량은 지난해보다 40% 이상 성장한 약 688만대에 이를 것으로 전망된다. 글로벌 완성차 기업은 “내연기관차의 미래는 없다”며 전기차 전환을 잇따라 선언하고 있다. 전통적인 ‘굴뚝산업’이었던 자동차산업이 본격적인 패러다임 변화를 마주하고 새롭게 펼쳐지는 ‘굴뚝 없는’ 미래에 대비하는 분위기다. 완성차 기업은 전기차 시장의 절대 강자 테슬라를 상대하며 고전했지만 현재는 테슬라가 오히려 압박을 받는 모양새다. 테슬라를 따돌리고 전통의 완성차 기업이 승기를 잡을지 귀추가 주목되는 가운데 전기차 패권의 향방을 조명해봤다.

아이오닉5 /사진제공=현대자동차, 테슬라 전용 충전시설 /사진=로이터

-설계부터 생산방식까지 싹 갈아엎은 ‘전기차 전용 플랫폼’ 경쟁 시작

반응은 뜨거웠다. 최근 잇따른 전기차 화재사고에도 일단 계약부터 하자는 식이다. 현대자동차가 지난달 23일 공개한 ‘아이오닉5’는 사전계약 실시 하루 만에 2만3760대의 실적을 올리며 한국 자동차 역사를 새로 썼다.

업계는 지난해 출시된 기아 4세대 카니발의 사전계약 첫날 실적인 2만3006대 기록을 전기차가 갈아치운 점에 주목하고 있다. 아이오닉5는 유럽에서도 3000대 한정 판매분이 이미 동났다. 현대가 올 한해 판매 목표로 제시한 2만6500대는 이미 달성한 만큼 “국내 전기차 보조금을 싹쓸이하는 것 아니냐”는 얘기까지 나온다. 올해 정부가 예고한 승용 전기차 보조금은 약 7만5000대분이다.

지난해 국내 전기차 판매 비중이 약 2.5%인 점을 고려할 때 이 같은 반응은 이례적이란 분석이다. 현대기아차는 지난해 내수 시장에서 ▲코나 일렉트릭 ▲아이오닉 일렉트릭 ▲니로EV ▲포터EV ▲봉고EV 등을 합해 모두 2만7548대를 판매했다. 아이오닉5의 파괴력을 다시금 느낄 수 있는 부분이다.

아이오닉5 돌풍에 테슬라 긴장했나
아이오닉5가 각광받으며 테슬라와의 비교도 이어지고 있다. 테슬라는 글로벌 전기차 시장 점유율 23%를 차지하는 절대강자다. 2020년 국내 판매량은 1만1829대로 2019년의 2430대와 비교해 판매가 7배 이상 늘었고 2018년 585대보다는 무려 20배 이상 성장했다. 2019년까지는 모델S와 모델X 등 가격이 비싼 2개 차종만 판매했지만 지난해 보급형인 ‘모델3’ 출시 이후 판매량이 급증했다.

하지만 테슬라는 지난달 아이오닉5의 출시 직전 5999만원으로 ‘모델Y’ 최하위 트림의 사전계약을 받다가 갑자기 이를 중단하고 상위 트림만 판매하기로 방침을 세웠다. 모델Y 기본형의 짧은 주행거리 탓이다.

업계에선 아이오닉5가 테슬라 독주에 제동을 걸었다는 평이다. 김필수 대림대 자동차과 교수는 “완성도 높은 아이오닉5가 테슬라 독주에 제동을 건 셈”이라며 “앞으로 전용 플랫폼을 통해 다양한 차종이 쏟아질 것이란 기대감을 갖게 만들었다”고 말했다. 그러면서 “소비자 반응이 폭발적인 것은 상품성을 인정받았음을 의미하고 첫 차가 성공적인 반응을 이끌어낸 점은 매우 고무적인 일”이라고 덧붙였다.

아이오닉5는 겉보기엔 준중형차 수준이지만 3m가 넘는 휠베이스로 중대형차 수준의 실내공간을 갖춘 점 등이 관심을 모았다. 장재훈 현대자동차 사장은 지난달 아이오닉5를 소개하는 자리에서 “고객이 비교하고 선택하는 관점에서 기준이 돼야 한다”며 “전기차 전용 플랫폼을 가진 것은 흔하지 않다는 것이고 그것을 실제 입증하는 차가 아이오닉5”라고 강조했다.

파예즈 라만 현대차그룹 차량아키텍처개발센터장(전무)은 “안전은 아이오닉5를 개발하며 가장 최우선 순위에 뒀던 부분”이라며 “가장 중요한 것은 운전자와 동승객, 배터리를 안전하게 지키는 것이다. 이를 위해 엔지니어들이 세계 최고 수준을 유지하기 위해 노력했다”고 설명했다.

겉은 작지만 속은 넓게… 전용 플랫폼의 힘

플랫폼은 엔진과 변속기 등 자동차의 기본적인 구성 요소를 담는 일종의 그릇이다. 일부 업체는 구성 방식을 뜻하는 ‘아키텍처’라는 용어를 쓰기도 한다. /그래픽=김은옥 기자

업계에선 아이오닉5의 인기 비결을 두고 전기차만을 위한 유연한 설계 및 생산방식인 ‘전용 플랫폼’ 때문으로 해석한다. 플랫폼은 엔진과 변속기 등 자동차의 기본적인 구성 요소를 담는 일종의 그릇이다. 일부 업체는 구성 방식을 뜻하는 ‘아키텍처’라는 용어를 쓰기도 한다.

그동안 완성차업체는 기존 자동차 제조방식을 고수하며 엔진과 변속기 등 전통적인 구동장치가 들어가는 내연기관차의 뼈대를 활용해 전기차를 만들어왔다. 하지만 테슬라는 이 같은 방식을 과감히 벗어나 새로운 가치를 전달하는 데 집중했고 그 결과 전기차 시장의 패권을 거머쥔 상태다.

이를 그대로 두고 볼 수 없던 자동차업체는 기존 제품의 한계를 뛰어넘으면서도 그동안 해온 대량생산방식의 강점을 살리기 위한 방책으로 전기차 전용 플랫폼 카드를 꺼냈다. 특히 모듈형 전기차 전용 플랫폼에선 차체 구조 등 기존의 틀을 깨면서도 성능 향상과 원가 절감이라는 목표를 모두 만족할 수 있는 것으로 평가받는다.

이 같은 전용 플랫폼을 통해 탑승자가 얻을 수 있는 가장 큰 효용은 넓은 실내공간이다. 배터리를 차체 바닥에 배치하고 엔진과 변속기 등 부피가 큰 부품이 차지하던 공간을 최대한 활용할 수 있다. 그 결과 범퍼 끝에서 바퀴의 중심축까지의 거리(오버행)가 줄고 앞바퀴와 뒷바퀴 사이 거리인 휠베이스(축거)가 늘어난다. 차체 크기는 준중형급이어도 대형차급의 탑승 공간을 만들 수 있게 되는 것. 필요에 따라 SUV(스포츠유틸리티차)나 미니밴 등으로 변형이 쉬운 것도 장점이다.

이런 이유로 글로벌 자동차 제조사는 전기차 시대를 대비하기 위한 전용 플랫폼 개발에 열을 올리고 있다. 최근 현대차그룹의 ‘E-GMP’와 폭스바겐의 ‘MEB’ 외에도 제너럴모터스(GM) ‘얼티움’이 대표적인 전기차용 모듈형 플랫폼이며 PSA그룹의 ‘eVMP’나 메르세데스-벤츠 ‘EVA2’ 등도 주요 전기차 전용 플랫폼으로 꼽힌다.

성태윤 연세대 경제학부 교수는 “테슬라가 메기 효과로 자동차업계에 자극을 줬고 이를 통해 혁신의 바람을 몰고 온 것도 사실”이라며 “빠른 변화만큼 달라진 생산체계가 필요하고 노·사문제를 비롯해 기술적인 변화 수준에 걸맞은 제도상의 변화도 함께 요구되는 시점”이라고 분석했다. 이어 “하지만 앞으로 테슬라의 기능을 다른 회사가 추격할 수 없는 것도 아니고 자동차회사가 어찌 될지는 불확실하다”며 “자동차 본연의 역할이 더 중요해질 수 있다”고 덧붙였다.

업계는 앞으로 완성차업체의 공세가 본격화될 것으로 보고 있다. 국산차업체 한 관계자는 “유연한 생산 시스템을 갖춘 만큼 시장 수요에 맞춘 빠른 대응이 가능해졌다”며 “특히 독일 등 유럽 주요 자동차 생산국이 정부 지원에 힘입어 공장부터 친환경으로 탈바꿈하는 상황”이라고 말했다.

입지 좁아지는 테슬라

(사진 위부터 시계방향) 쉐보레 볼트 EUV, 벤츠 EQA, 폭스바겐 ID.4 생산공장 /사진제공=각 사

아이오닉5 이후 올해 국내 출시를 예고한 전기차 중 가장 관심을 끄는 건 기아의 ‘CV’다. E-GMP가 적용된 기아의 첫 차종이면서 아이오닉5보다 뛰어난 주행성능에 주안점을 둘 것으로 알려졌기 때문이다. 민첩한 가속력은 물론 한 번 충전으로 가능한 최대 주행거리가 500㎞에 달할 것으로 보인다.

한국지엠은 최근 북미에서 선보인 ‘볼트EV’ 부분변경 모델과 ‘볼트EUV’를 연내 출시할 계획이다. 볼트EUV는 GM이 처음 선보이는 전기 SUV인 만큼 관심을 끈다. 르노삼성은 지난해 유럽에서 10만대 넘게 팔린 전기 해치백 차종인 ‘르노 조에’에 집중하고 있으며 쌍용차는 올해 코란도 기반 전기차 ‘E100’을 출시할 예정이다.

벤츠는 소형 전기차 ‘EQA’를 연내 출시하고 플래그십 세단 ‘S클래스’의 전기차 버전인 ‘EQS’도 소개할 계획이다. BMW는 ‘iX’와 ‘iX3’를 예고했고 아우디는 ‘e-트론 스포트백‘과 ‘e-트론 GT’를 올해 안에 선보일 예정인 것으로 알려졌다. 폭스바겐도 전용 플랫폼을 이용한 전기 SUV ‘ID.4’의 출시를 준비하고 있다.

이호근 대덕대 자동차학과 교수는 “테슬라 입장에선 완성차업계의 전기차 전용 플랫폼이 상당한 위협일 수 있다”며 “그동안 테슬라의 경쟁력은 뛰어난 수준의 반자율주행 기능과 한 번 충전으로 갈 수 있는 거리였지만 현재는 완성차업체가 이미 따라잡아 흔한 수치가 됐기 때문”이라고 설명했다. 이어 “고성능차 시장도 포르쉐에 빼앗기고 있고 대중차에선 폭스바겐과 현대기아차에 시장을 내주고 있다”며 “결국 테슬라는 이도 저도 아닌 어중간한 차로 여겨질 수 있다”고 덧붙였다.

업계에선 전기차 시장이 더욱 커질 것으로 예측한다. 전기차 출시가 이어지면서 수요도 늘어날 것이란 분석이다. 시장조사업체인 SNE리서치에 따르면 올해 글로벌 전기차 판매량은 지난해보다 40% 이상 성장한 약 688만대 규모로 예상된다. 지난해 전세계 자동차 수요는 15% 줄었음에도 전기차 수요는 30% 늘어 280만대가 판매돼 시장 점유율 3.8%를 기록했다.

한국은 ‘한국판 뉴딜 종합계획’의 10대 대표과제 중 하나이자 그린뉴딜 8대 추진과제로 ‘친환경 미래 모빌리티’ 확대를 꼽으며 전기차로의 전환을 재촉하고 있다. 정부는 2025년까지 전기자동차 113만대(누적)를 보급하고 충전 기반시설(인프라)을 4만5000기까지 확충할 계획이다. 나아가 미래차 비중을 18.9%까지 높인다는 목표다.

본격화되는 전기차 시대를 맞아 국내 자동차산업 생태계의 진화가 필요하다는 목소리도 나온다. 성태윤 교수는 “국내 자동차업계와 부품업계가 달라진 환경을 마주하면서 기존의 경쟁력을 잃지 않아야 한다”고 조언했다. 김필수 교수는 “그동안 국내 부품업계는 글로벌 시장에서 ‘가성비’로 승부해 왔다”며 “하지만 전기차나 미래차에 대한 보다 적극적인 대비가 필요하다. 빠른 업종전환이 요구되는 시점”이라고 분석했다.

박찬규 기자 star@mt.co.kr

본문의 객관적인 수치

- 현대자동차가 공개한 '아이오닉5'는 사전계약 실시 하루만에 2만 3760대의 실적을 올렸다. 이는 기아 4세대 카니발의 사전계약 기록을 전기차가 갈아치운 것이다.

- 아이오닉5는 유럽에서도 3000대 한정 판매분이 이미 동났다.

- 지난해 국내 전기차 판매 비중이 약 2.5%이었다.

- 테슬라는 글로벌 전기차 시장 점유율 23%를 차지한다.

- 테슬라의 2020년 국내 판매량은 1만 1829대로, 2019년의 2430대와 비교해 판매가 7배 이상 늘었고 2018년 585대보다는 무려 20배 이상 성장했다.

- 시장조사업체인 SNE리서치에 따르면 올해 글로벌 전기차 판매량은 지난해보다 40%이상 성장한 약 6888만대에 이를 것으로 전망된다고 한다.

- 지난해 전세계 자동차 수요는 15% 줄었음에도 전기차 수요는 30% 늘어 280만대가 판매되어, 시장 점유율 3.8%를 기록했다.

- 한국 정부는 2025년까지 전기자동차 113만대(누적)를 보급하고 충전 기반시설(인프라)을 4만 5000기까지 확충할 계획이다. 나아가 미래차 비중을 18.9%까지 높인다는 목표를 가진다.

추가 조사할 내용 또는 결과

플랫폼

정의) 엔진과 변속기 등 자동차의 기본적인 구성 요소를 담는 일종의 그릇 = 아키텍쳐

전기차 플랫폼은 내연기관 플랫폼과 달리 바닥을 편평하게 만들 수 있고 엔진과 변속기, 연료 탱크 등이 차지했던 공간이 크게 줄어들어 실내공간의 활용성이 뛰어나고, 물론 세단과 스포츠유틸리티차량(SUV), 해치백 모델까지 활용할 수 있다는 점이 강점이다. 또한 전기차 전용 플랫폼을 활용하면 차급에 따라 배터리 용량을 다르게 변경, 적용할 수 있어 전기차 대중화를 위해서는 완성차업체들에겐 핵심요소라 할 수 있다.

폭스바겐의 MEB 플랫폼

폭스바겐은 전기차 대중화 시대를 위한 전략 '일렉트릭 포 올(Electric for all)'을 발표하며 전기차 전용 MEB 플랫폼(Modular Electric Drive Matrix)을 처음 공개했다. 디젤 게이트 이후 전동화 전략에 몰두하고 있는 폭스바겐 전기차를 앞세워 어두워진 이미지를 빠르게 지워나가고 있다.

MEB 플랫폼의 특징은 대용량 배터리를 차량 바닥면에 설치할 수 있는 설계에 있다. 이를 통해 훨씬 넓은 내부공간을 확보할 수 있을 뿐 아니라 주행거리를 늘리면서 주행안정성가지 향상시킬 수 있다는 설명이다. 또한 MEB 플랫폼으로 생산하는 ID. 패밀리의 모든 모델들은 빠른 충전기 가능하도록 설계되어있다. 고속 충전 시스템을 사용하면 폭스바겐 그룹 컴포넌트가 개발한 강력한 배터리 시스템 덕분에 약 30분 만에 배터리를 80%까지 충전할 수 있다.

<좌> 폭스바겐의 MEB 플랫폼 <우> 폭스바겐 ID.패밀리의 섀시 구조

아우디의 e-트론(공식 사이트)

e-트론은 앞뒤 구동축에 1개씩 두 개의 전기모터를 달았다. 배터리는 용량 95kWh로 파우치형 셀이며 삼성SDI와 엘지호학에서 공급받는다. 모든 배터리 모듈에는 60aH 파우치형 셀 12개가 들어간다. 이는 닛산 리프보다 2배 더 높고 테슬라 모델 S와 X에 들어가는 원통형 배터리 셀보다 10배 더 높다. 아우디는 파우치형 셀을 넣어 만든 배터리 모듈이 테슬라의 것보다 포장 및 냉각에 유리하다고 주장한다. 모양도 사각형이라 더 효율적으로 결합할 수 있고 냉각이나 가열하는데 4더 넓은 표면적을 제공한다는 것이다. 아우디 e-트론의 배터리 팩은 무게가 700kg이며 긴 모듈 36개로 구성된다. 그중 32개는 앞뒤 구동축에 달린 충돌 시험을 통과한 주조 알루미늄 케이스 안에 들어가있다. 4개는 뒷좌석 아래 있는 하우징에 배치된다.

현대자동차의 E-GMP(공식 사이트)

현대자동차그룹의 전기차 전용 플랫폼 'E-GMP(Electric-Global Modular Platform)'는 차세대 전기차 라인업의 뼈대이자 미래 친황경 모빌리티의 전환에 있어 중요한 시발점이다. 기존 전기차의 바탕이 된 내연기관 플랫폼과 설계 부분에서 큰 차이를 보인다. 내연기관 자동차에는 필요하지만 전기차에서 불필요해진 엔진과 구동축을 제거하고 배터리와 모터를 더했다.

1. 1회 충전으로 500km 이상 주행가능

E-GMP를 기반으로 한 전기차는 1회 충전으로 500km 이상 주행이 가능하다. E-GMP의 PE(Power Electric System: 내연기관을 대체하는 전기차의 구동 시스템. 구동용 모터와 감속기, 전력 변환을 위한 인버터, 동력원을 담고 있는 배터리로 구성) 시스템에서 가장 먼저 살펴볼 부분을 배터리 모듈을 1종으로 표준화해 각 차종별로 요구되는 주행거리에 맞게 배터리 팩 구성이 가능하다는 점이다.

일반적으로 전기차 배터리는 화학 반응을 일으켜 에너지를 저장하는 배터리 셀과, 배터리 셀을 일정량 모아 놓은 배터리 모듈, 그리고 배터리 모듈을 합친 배터리 팩으로 이뤄진다. 하지만 E-GMP는 배터리 셀과 모듈을 1종으로 표준화했다. 덕분에 배터리 파손 등의 문제가 발생해 사용자가 A/S를 받을 때, 배터리 전체가 아닌 모듈 단위로만 교체를 할 수 있어 수리 비용을 절감할 수 있다.

2. 18분만에 초급속 충전이 가능한 800V 고전압 충전 시스템

더불어 별도의 제어기 없이도 800V와 400V 급속 충전이 모두 가능한 멀티 충전 시스템을 세계 최초로 적용했다. 현대차그룹은 이러한 흐름에 맞춰 800V 고전압 충전 시스템을 기본으로 적용했다. 초고속 충전기로 충전 시 18분만에 배터리를 80%까지 충전할 수 있으며, 1회 완충으로 500km 이상 주행이 가능하다. 또한, 단 5분의 충전으로도 약 100km를 주행할 수 있다. 현재 널리 사용 중인 400V 충전 시스템이 배터리를 80%까지 충전하는데 약 1시간 정도의 시간이 소요되는 것에 비하면 눈에 띄는 변화다. 800V 방식을 쓰는 몇몇 최신 전기차의 80% 충전 속도가 20분 이상인 것을 감안해도 시간을 크게 절감했다.

전기차에 탑재된 배터리를 대용량 보조 배터리 개념으로 활용할 수 있다는 것도 E-GMP의 특징이다. 기존 전기차는 외부 전력을 차량 내부로 전달하는 단방향 충전만 가능했다. 그러나 E-GMP는 별도의 제어기나 연결 장치 없이도 110V나 220V 등의 일반 전원을 전기차 내외부로 공급할 수 있는 V2L(Vehicle to Load) 기능을 지원한다.

이 같은 기능은 *통합 충전 시스템(ICCU : Integrated Charging Control Unit. 차량에 있는 고전압 배터리와 보조배터리 모두 충전이 가능하도록 새롭게 개발한 현대차그룹의 통합 충전 시스템. OBC(온보드차저)의 경우 기존 단방향으로만 충전 가능했던 기능을 개선해 양방향 전력 변환이 가능하도록 했다.)과 차량 충전 관리 시스템(VCMS : Vehicle Charging Management System)을 통해 구현 가능하다. E-GMP의 V2L 기능이 제공하는 최대 공급 전력은 주택용 계약 전력(한국전력공사와 어느 정도의 전기를 쓸지 계약하고 이에 맞게 공급받는 전력) 3kW보다 많은 3.5kW다. 덕분에 E-GMP 기반의 전기차는 220V 완속 충전이나 캠핑장 등에서 가전용 전자제품을 아무런 불편함 없이 쓸 수 있는 양방향 전력 사용이 가능하고, 비상 시에는 외부 전력원으로도 활용할 수 있다. 뿐만 아니라 E-GMP 기반의 전기차는 비상용 충전 케이블(ICCB : In-Cable Control Box)을 사용해 다른 전기차의 배터리를 완속으로 충전하는 등 활용 범위가 넓다.

3. 전기차 전용 플랫폼만의 새로운 디자인과 넓은 실내

E-GMP는 내연기관 플랫폼과 구조적으로 차이가 크다. 이 차이는 직접적으로 디자인과 실내 공간에서의 장점으로 이어진다. 차체 바닥에는 전기차의 가장 큰 구성 요소인 배터리가 놓인다. 때문에 내연기관 자동차나 내연기관 플랫폼을 기반으로 한 전기차와 비교하면 전체적인 비율이 크게 다르고 공간 활용성이 훨씬 커진다. 결정적인 차이는 긴 휠 베이스(앞, 뒤 차축 사이의 길이)와 오버행(앞, 뒤 차축 중심부터 앞, 뒤 범퍼 사이의 길이)이다.

이런 구조적인 차이는 실내 공간의 구성도 바꾼다. 휠 베이스가 길어져 비슷한 크기의 기존 자동차보다 실내 공간이 훨씬 넉넉하다. 또한, 차체 하단을 지나가는 구동축이 없기 때문에 실내 바닥이 편평하다. 공간의 제약 없이 시트를 자유롭게 배치할 수 있어 탑승자의 자동차 이용 습관이나 라이프 스타일에 맞춘 설계가 가능하다는 것도 E-GMP의 특징이다.
E-GMP만의 장점은 또 있다. 실내 대시보드 안에 있던 공조장치를 엔진이 사라진 공간으로 이동해 대시보드 부피를 줄여, 앞좌석 승객 공간을 확대했다. 이른바 ‘슬림 콕핏’의 구현을 통해 동급의 내연기관 플랫폼 기반 전기차보다 실내가 한층 넓고 쾌적해진다.

4. 저중심 설계와 전용 섀시 기술로 완성한 E-GMP의 주행 성능

E-GMP에는 차의 기본 성능을 극대화할 수 있는 설계까지 반영됐다. 가장 큰 요인은 앞서 언급한 차체 중앙에 위치하는 배터리다. 전기차에서 가장 무거운 배터리를 차체 중앙에 낮게 깔아 저중심 설계를 완성했다. 뿐만 아니라 휠 베이스에 배터리가 놓여 차체 중심에 무게가 집중됐고, 이는 효과적인 앞뒤 무게 배분이라는 결과를 낳는다. 이 같은 설계로 E-GMP를 바탕으로 하는 전기차는 세단, SUV 등 차종에 관계없이 직진 가속 및 코너링, 승차감 등 전반적인 주행 품질이 우수하다.

여기서 그치지 않고 새로 개발한 서스펜션으로 주행 성능을 더욱 끌어올렸다. 차체와 바퀴를 연결하는 링크를 5개 설치해 상하, 좌우의 충격을 효과적으로 걸러내고 조종성을 높여주는 5링크 서스펜션을 후륜에 더했다, 또한, 5링크 서스펜션 구조물과 서브프레임(서스펜션의 골격이 되는 부분) 내부에 PE 시스템을 통합하는 모듈화를 통해 주행 성능 향상에 공을 들였다.

E-GMP는 기능 통합형 드라이브 액슬(IDA, Integrated Drive Axle)을 세계 최초로 양산 적용했다. 기존에는 드라이브 샤프트와 휠 베어링을 마치 볼트와 너트처럼 연결해 엔진 또는 모터에서 발생한 동력을 바퀴로 전달했다. 그러나 IDA는 드라이브 샤프트와 휠 베어링을 일체화 했다. 2개 이상이던 부품이 하나로 통합되자 부품 사이에 연결 부위가 사라져 강성이 약 42% 높아졌고, 부품 수가 줄어 무게는 약 10% 줄었다. E-GMP에 기반한 전기차가 승차감과 핸들링 성능을 향상시킬 수 있는 비결이다.

5. 새로운 구조와 기술로 향상시킨 안전 성능

E-GMP는 내연기관 자동차와 차별화된 구조를 채택해 안전 성능까지 향상됐다. 여유가 생긴 차체 앞쪽 공간에 프레임과 서브프레임 보강 구조를 적용해 다중골격 구조를 완성한 것이다. 이를 통해 전방 충돌 시 차체 구조물이 효과적으로 변형해 충격을 완화하고 탑승객과 배터리가 입는 피해를 최소화한다. 후방 충돌에 대비하기 위해서는 범퍼 부위에 변형을 유도하는 구조물을 적용해 충격이 분산되도록 했다. 동시에 후륜과 뒷좌석 탑승객을 적극적으로 보호하기 위해 차체 안쪽에 변형 방지 보강 구조를 추가했다.

차체 중앙에 놓인 배터리와 PE 시스템을 보호하기 위한 구조도 눈에 띈다. 우선적으로 측면 충돌 시 배터리 보호를 위해 사이드실 내부에 알루미늄 압출재를 기본 적용했다. 또한, 바닥 안쪽에 횡방향 크로스 멤버를 핫스템핑 부품과 동급의 재질 강도를 가진 초고장력 강판으로 제작해 적용했다.
E-GMP는 배터리와 차체를 더욱 견고하게 연결하기 위해 배터리를 관통하는 8점 마운트 방식을 적용했다. 이는 배터리 하단부터 바닥 안쪽까지 긴 볼트로 체결해 배터리와 차체 결합 강성을 극대화한다. 배터리와 차체 결합 강성을 높이면 충돌 시의 배터리 안전성도 개선된다. 뿐만 아니라 주행 시 진동과 소음을 줄어 성능과 승차감 향상이라는 부가적인 장점도 생긴다.

제너럴 모터스 '얼티엄(Ultium)' 배터리

GM은 신규 개발한 '얼티엄' 배터리와 이를 사용하는 차세대 전기차 플랫폼을 'EV' 위크'에서 공개했다. 이날 발표한 전기차 전략의 핵심은 모듈식 차량 구동 시스템과 자체 개발한 얼티엄 배터리를 동력원으로 하는 3세대 글로벌 전기차 플랫폼이다. GM의 신형 '얼티엄' 배터리는 대형 파우치 형태의 셀을 배터리 팩 내부에 가로 또는 세로로 자유롭게 배치할 수 있어 차량별로 배터리 공간을 최적화할 수 있는 장점을 가졌다. 또한 50kWh에서 200kWh까지 다양한 종류로 구성해 차량에 따라 높은 가격 경쟁력을 확보하거나 제로백(정지 상태에서 100km/h까지 도달하는 시간) 3초대 스포츠 차량, 1회 충전으로 644km 주행이 가능한 차량 등 다양한 모델을 생산 가능하게 했다.

'얼티엄' 배터리는 LG화학과의 합작법인 설립을 통해 배터리 셀 비용을 1kWh당 100달러 미만으로 낮춘다는 계획도 세웠다.

볼보(지리차) SEA

볼보가 중국 지리자동차가 선보인 신규 전기차 플랫폼 'SEA(Sustainable Epxerience Architecture)'를 차량 제작에 활용할 것이라 밝혔다. 지리의 SEA 플랫폼은 타 브랜드의 다양한 전기차 플랫폼과 같이 다양한 세그먼트에 대응하는 확장성을 보장하며 최근 전기차의 문제점으로 지적 받고 있는 ‘안전성’에 대한 적극적인 대응에 있다.

실제 지리가 공개한 내용에 따르면 지리의 SEA 플랫폼은 A 세그먼트부터 D 세그먼트는 물론이도 E 세그먼트 및 상용차에도 사용할 수 있다고 밝혔다. 특히 일반적인 승용 전기차는 물론이고 상용차까지 제작 대응할 수 있다는 점은 시장의 눈길을 끌기 충분하다.

세그먼트의 확장성을 반영한 만큼 구동 방식 역진 전륜과 후륜 그리고 AWD 사양등 다양한 방식의 구현이 가능하고, 전기 모터의 배치 역시 싱글 타입부터 트라이 타입까지 적용할 수 있도록 했다.

이러한 멀티 모터 시스템의 탑재 덕분에 SEA를 기반으로 개발된 차량은 정지 상태에서 3초 이내에 시속 100km까지 가속할 수 있는 민첩성, 혹은 1회 충전시 700km에 이르는 넉넉한 주행 거리(NED 기준) 등의 다양한 매력을 제시한다.

덧붙여 지리는 새로운 플랫폼에 적용될 배터리 시스템의 구조적인 부분부터 운영의 영역까지 추가적인 개선을 하여 배터리 팩의 수명을 200만km까지 확장시켜 전기차 시장에서의 경쟁력을 확보할 예정이다.

이외에도 중국차의 단점으로 지적받고 있는 안전성에 대해서도 볼보의 경험으로 대응한다. 실제 지리는 SEA를 기반으로 개발된 차량은 전세계 다양한 안전 테스트에서 최고 등급을 자신하고 있다.

메르세데스 벤츠 eSprinter를 위한 Electric Versitility Platform

메르세데스 벤츠가 2020년 12월 9일, 차세대 전기 상용차용 차대 일렉트릭 버서틸리티(EVP : Electric Versatility)플랫폼을 발표했다. 현재 개발을 진행하고 있는 상용 배터리 전기차 e 스프린터의 차세대 모델에 처음 채용될 예정이라고 밝혔다. e 스프린터는 메르세데스 벤츠의 주력 상용밴 스프린터의 배터리 전기차 버전이다. 신뢰성과 품질 및 최적화된 총 소유비용에 초엄을 맞춘 배터리 전기 구동계로 모든 모델 범위를 제공할 것이라고 덧붙였다.

현재 e 스프린터의 전기 파워 트레인은 모터가 최고출력 116hp, 최대토크 30.6kgm를 발휘한다. 최고 속도는 용도에 따라 80km/h, 100km/h, 120km/h 등 세 가지 사양이 설정된다. 배터리는 축전 용량이 41kWh 또는 55kWh. 55kWh 사양의 경우 900kg의 짐을 실은 상태에서 1 회 충전으로 최대 150km를 주행 할 수 있다.

급속 충전을 지원하고 있으며, 약 30 분에 배터리 용량의 80 %를 충전 할 수 있다. 메르세데스 – 벤츠는 이 e 스프린터의 차세대 모델에 전기 상용차용 차대 일렉트릭 버서틸리티 플랫폼을 처음으로 채용한다. 이는 대형 밴 세그먼트용으로 새로 개발됐다. 차기 e 스프린터는 유연성이 높은 새로 개발한 플랫폼에 의해 3 종류의 배터리와 여러 바디의 조합이 가능하다. 차세대 e 스프린터는 패널밴과 미니밴에서 트럭까지 거의 모든 비즈니스 현장에 적합하다고 한다. 이 중에는 4 열 시트 미니밴도 포함된다. 메르세데스 벤츠는 기존 내연기관 엔진 탑재 차량에서만 실현될 수 없었던 다양한 변형을 실현할 것이라고 강조했다.

메르세데스 벤츠는 배터리 전기밴의 생태적, 경제적 이점을 확신하며 모든 부문에서 전기 구동 밴 시장에 출시하려는 계획을 계속 추진할 것이라고 밝혔다. 이 혁신적인 e- 드라이브 플랫폼은 3억 5천만 유로가 투자됐다.

BMW

차세대 전기차 전용 플랫폼이 필요한 BMW는 하나의 플랫폼으로 전기차와 기존 내연기관을 모두 탑재할 수 있는 신규 플랫폼을 2025년까지 완성시킬 계획이다. BMW 올리버 집세(Oliver Zipese) CEO가 발표한 신규 플랫폼은 차세대 전기차를 위한 모듈형 플랫폼으로, 기존 내연기관과 통합이 가능하다는 점이 특징이다. 신규 플랫폼은 차체 크기, 종류(세단, SUV, 크로스오버)에 상관없이 모든 차종을 하나의 플랫폼으로 활용할 수 있도록 모듈식 방식을 적용한다. 차체 크기에 따라 전기모터의 출력, 배터리 용량 등을 자유자재로 설정할 수 있는 능력을 지닐 예정이며, 다양한 구동방식을 지원해 차의 성격에 맞는 전기차 생산에 박차를 가할 계획이다.

한국판 뉴딜에 대한 상세 내용

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위기의 테슬라

모건스탠리는 2021년 2월에 미국 전기차 시장에서 테슬라의 점유율이 69%로, 작년 동월의 81%보다 크게 하락한 것으로 분석했다. 모건스탠리는 지난달 미국 자동차 시장에서 내연기관차 판매량은 5.4% 준 반면 전기차 판매량은 34% 늘면서 전기차 시장 규모가 커진 가운데 테슬라의 판매량은 늘었으나 점유율은 하락했다고 설명했다. 특히 지난 1월말 출시된 포드의 전기 스포츠유틸리티차량(SUV)인 머스탱 마하-E가 지난달 3천739대 팔려 테슬라의 점유율 하락을 이끌었다고 진단했다. 테슬라는 이미 노르웨이를 비롯한 여러 유럽 국가에서는 폭스바겐 전기차 판매 1위 자리를 빼앗겼다. 2020년 11월 유럽에서 르노 `조에(Zoe)`는 전기차 모델 중 판매량 1위를 기록했으며 폭스바겐의 `ID.3`, 현대 `코나 일렉트릭`이 뒤를 이었다. 테슬라 `모델3`는 4위를 차지하며 그나마 자존심을 지켰지만 `모델S`와 `모델X`는 20위권에도 들지 못했다. 테슬라는 그동안 전기차 시장에서 사실상 독점적인 지위를 누렸으나 완성차 업체들이 속속 전기차를 출시하면서 경쟁을 피할 수 없게 됐다. 테슬라의 고가 모델인 모델S와 모델X는 포르쉐와 BMW, 아우디, 재규어 등의 도전을 받고 있으며 주력 모델인 모델3와 모델Y SUV는 현대 기아차와 쉐보레, 폭스바겐, 닛산, 포드의 추격을 받고 있다.

적용할 점

1. 테슬라는 기존의 내연기관에서 전기차 전용 플랫폼을 제작하면서 자동차 시장에 센세이션을 선사했지만, 이러한 리딩에 불구하고 완성차 업체들이 테슬라만의 차별성을 200% 흡수하고 오랜시간 쌓아온 그들의 노하우로 테슬라를 아주 맹렬한 추격하는 중입니다. 저는 이러한 상황이 차후 '완성차 업체에게도 닥치지 않을까?'라는 생각이 듭니다. 현재는 애플, 구글, 아마존과 같은 빅테크 기업들이 전기차 생산에 출사표를 던진 상황입니다. 그리고 이들의 가장 큰 무기는 자동차 내에 들어갈 '소프트웨어'입니다. 빅테크 기업들의 가장 큰 맹점은 '그들은 단 한번도 자동차를 생산해본 적이 없다'는 점인데, 전기 차체를 완성차 업체들이 어느정도 구성하고 나면 빅테크 기업들은 OEM 기업을 인수하는 등 완성차를 카피캣함으로써 이러한 맹점을 어느정도 커버할 수 있을 것이라 생각됩니다. 이렇게 된다면 전기차 전쟁은 빅테크 기업들에게 유리한 자율주행 기술 등의 소프트웨어 위에서 이루어질 것인데 이와 같은 상황을 혹시 어떻게 대비하고 계신지 궁금합니다!

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요약 및 의견

완성차 업체 시선으로 테슬라의 상황을 바라보았을때 이 상황이 마냥 기쁘지만은 않다. 테슬라의 하락이 완성차 업체들에게도 발생하지 않을 것이라 확신할 수 없기 때문이다. 테슬라는 전통적 내연기관에서 전기차 전용 플랫폼을 새로이 제작하도록 시장에 센세이션을 불어넣어주었다. 하지만 이러한 센세이션은 연륜 가득한 완성차 업체들에게 금방 흡수되어 추격당했다. 그리고 이 상황은 나중에 완성차 업체들에게 닥칠 수도 있다.

"완성차 업체와 빅테크 기업들 중에서 누가 전기 자동차 시장에서 최후의 승자가 될 것 같은가?"

얼마전 현대자동차 '시장조사' 부문의 자소서에 이런 질문이 있었다. 이때 나의 답변은 [완성차 업체]였다.

그 이유는, 완성차 업체는 완성차를 위해 시간과 노력을 바쳤고 치열한 경쟁 속에서 살아남았기에, '전기 자동차'라는 새로운 전쟁 속에서도 자신에게 유리한 전장을 만들 것이라고 생각하기 때문이다. 전기차 산업은 최대 쟁점이 배터리 기술이라고는 하나, 배터리 기술 하나만 가지고 다양한 차종 니즈, 인카(In-Car) 인테리어 등 소비자 마음을 다양하게 사로잡아야하는 필수불가결한 요건들이 너무 많기 때문이다. 그리고 이를 모두 포함한 안전한 자동차를 단기간 내에 생산하기는 어렵다. 따라서 이러한 부분들은 수많은 시행착오를 겪은 완성차 업체들이 압도적으로 유리하다고 생각한다.

하지만 마지막까지 완성차 업체의 완승일 것이라고 100% 확신할 수는 없다. 그 이유는 전기차는 자율주행 기술과 현재 맥을 같이 하기 때문이다. 전기차량은 이동수단을 넘어 엔터테인먼트 공간이 될 것이다. 나는 이때 진정한 승자가 결정될 것이라 생각한다. 그 이유는 자율 주행 기술을 누가 더 안전하고 촘촘하게 개발하는지, 차량을 어떻게 '컴퓨터화'할 수 있는지 등이 차별점을 만들 것이라 생각하기 때문이다. 빅테크 기업들의 현재 가장 큰 단점은 '완성차를 직접 생산해본 적이 없다'는 것이다. 하지만 그들의 막대한 자본력을 이용해 노하우를 사들인다면? 이렇게 된다면 빅테크 기업들은 자신들에게 유리한 전장인 '소프트웨어'로 완성차 업체들을 끌어들이게 된다. 자신이 불리한 전장에서는 승산이 낮다.

완성차 업체들은 전기차 시장의 트렌드리더 테슬라를 제쳤다는 점을 기뻐하는 것에 그치는 것이 아닌, 전기차 플랫폼 제작과 동시에 소프트웨어 개발에도 정말 많은 노력을 기울어야한다. 차량이 하나의 거대한 컴퓨터가 되는 순간, 완성차가 테슬라처럼 될 수 있기 때문이다.

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