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기획특집

보급형 소형 전기자동차...공용 플랫폼과 경상용 전기차 개발에 주력해야

  • 등록 2016.01.11 17:49:55
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공용 플랫폼과 경상용 전기차 개발에 주력해야


전기자동차는 사물인터넷의 플랫폼이다. 가정과 사무실에서 사물인터넷은 보편화되고 있으나, 자동차 분야는 아직 초기 단계에 있다. 이를 누가 선점하느냐에 따라 기업의 미래가 달려 있는 것이다. 여기서는 보급형 소형 전기자동차에 대해 아이티엔지니어링 정인양 부장이 발표한 내용을 정리한다.


▲ ‌아이티엔지니어링 정인양 부장


소형 전기자동차 기술개발 동향


내연기관 차량은 지속적으로 에너지 효율을 개선하고 있으나, 최대 30%를 넘을 수 없다. 반면 전기자동차는 90% 이상의 에너지 효율 달성이 가능하다. 또한, 화석연료는 유한한 자원이지만 전기는 태양력, 풍력, 원자력 등을 통해 지속적으로 생산이 가능하다는 장점이 있다.

글로벌 친환경차 시장은 2013년 2백만 대에서 2020년650만 대 수준으로 성장할 것으로 예상된다(그림 1). 인프라 구축과 차량 가격의 하락에 따라, 플러그인 하이브리드(PHEV)와 순수 전기차(EV)의 성장이 예상된다. 유가의 하락에도 각 국가의 친환경 정책 및 자동차 연비 강화에 따라 전기자동차의 판매는 지속적으로 성장했다(그림 2).

국내 경승용차 시장도 꾸준한 성장이 전망된다. 한국자동차산업협회의 ‘2013 한국의 자동차산업 국내 판매 경차 등록 기준’과 프로스트앤설리번의 ‘2013년 3월 발표자료’에 따르면 최근 5년간 국내 경차 시장의 평균 성장률은 연간 8%였다.


2012년 약 20만 대에서 2015년 약 25만 대로 지속적인 성장 추세에 있다. 연간 경차 시장의 10%를 EV 초기 진입 시장으로 예측할 때, EV 내수 시장은 2016년 2만6천 대에서 2020년 3만6천 대로 늘어나 연 6%의 성장률을 보일 것으로 예측된다. 충천 인프라 구축과 함께 2017년 EV 내수시장의 성장이 가속화될 것으로 보이며, 2018년 이후에는 판매 안정화가 예상된다.


해외의 소형 전기자동차 대표 개발 사례로는 르노의 ZOE가 있다. ZOE는 프랑스 판매량 1위(연간 1만 대 이상)를 기록하고 있으며, 유로 NCAP로부터 가장 안전한 전기차로 선정됐다. 최대 출력은 65kW, 최대 토크는 220Nm, 주행 거리는 200km(NEDC)이다. 


회생 제동 시스템, 히트 펌프, 미쉐린 에너지 EV 타이어, 카멜레온 충전기, 첨단 인포테인먼트 시스템, Z.E 보이스, Take Care 시스템 등을 갖췄다.

야마하도 2인승 소형 전기차인 MOTIV를 개발 중이다. 중량은 730kg, 모터는 최대 23kW, 최고 속도 105km/h, 주행 거리 160km 등의 특징을 지니고 있다.


그림 1. 글로벌 친환경차 시장 전망


그림 2. 2014년 유가 및 전기자동차 판매 추이


보급형 전기차 공용 플랫폼 기술


국내 완성차 메이커가 내연기관 대비 동등 수준의 전기차를 개발했음에도 불구하고, 고가의 차량 가격은 여전히 전기차 산업 활성화에 걸림돌로 작용한다.

이러한 차량 가격 문제를 해결하기 위해서는 기존과 차별화된 개발 및 생산 방식 등이 요구된다. 통상적으로 약 1천억원 이상의 신차 개발비와 약 3천억원 수준의 생산 비용이 소요될 것으로 보인다.

때문에 최소한의 비용으로 기존 고속 소형차와 동등 수준의 보급형 전기차를 개발해야 한다. 고사양의 차량 개발을 지양하고, 시내 및 도시 주변에서 주행이 가능한 수준 성능의 소형차를 개발해야 한다. 연구비 최소화 및 개발 기간 단축을 위해서 신기술 개발을 지양하고 이미 개발된 기술을 최대한 활용할 필요가 있다.

전기차의 가격 하락을 유인하고 새로운 플레이어의 등장이 용이한 산업 생태계의 조성을 위해 중소·중견기업들의 수평적 협업을 통한 개발 및 사업이 전개돼야 한다.

전기자동차 활성화의 장애 요소는 EV 전용 차량 플랫폼이다. 합리적 가격·성능의 고속 전기차 개발을 위해서는 차체+샤시 플랫폼의 개발 혹은 조달이 중요하다. 일부 해외 EV 업체들은 자동차업체로부터 공급받아 EV를 제작했으나 실패했다. 자금력 있는 TESLA, 닛산에서 EV 전용 플랫폼 모델을 출시했으나 가격이 높다는 문제가 있다.

국내업체는 아직까지 고속 전기자동차 전용 플랫폼 개발을 시도하지 않고 있으며, 국내 NEV 업체들은 알루미늄 차체를 개발해 소량 생산하고 있으나 고가이고 충돌 안전성을 만족하지 못하는 실정이다. POSCO/ITE가 국내 최초로 고속 전기차 전용 초경량 바디를 개발한 바 있다(C-segment ; 2010∼2012).

보급형 전기차 공용 플랫폼 기술은 소량 생산 방식에 최적화된 전기차 전용 플랫폼을 기반으로 고속 EV(120Km/h)를 개발한다. 파생 차량의 개발이 용이하도록 모듈화 및 표준화를 시도하며, 이미 개발된 부품을 최대한 활용해 개발비와 재료비를 절감하고, 프로세스 혁신을 통해 고정비를 절감한다.


그림 3. 경상용 전기차의 이동거리


경상용 전기차의 개발


경상용 자동차 내수시장의 경우, 2015년 2만5천 대가 판매됐으며, 꾸준한 수요는 있으나 GM의 DAMAS와 LABO가 유일한 모델이다.

소형 물류 차량의 1일 평균 이동거리는 평균 87km로 전기자동차로 경제성을 확보하기에 적합하다(그림 3). 소형 물류 차량은 관할 물류지 거점별 운영으로, 충전 인프라 구축이 용이하다. 주간 운행 후 야간에 관할 물류지 거점에서 충전하면 되며, 이처럼 심야 전기 활용에 따른 완속 충전으로 비용을 절감할 수 있다.


정리 : 김연주 기자 (eltred@hellot.net)






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