현대자동차그룹이 내년에 전기차 '아이오닉5'(현대차)와 'CV(기아차·프로젝트명)'를 선보인다. 이들 차량의 무기는 세계 최고 수준의 경쟁력을 가진 전기차 전용 플랫폼 'E-GMP'이다.
현대차그룹은 2일 ‘E-GMP 디지털 디스커버리’ 행사를 열고 차세대 전기차 전용 플랫폼의 기술적 특장점과 고속화 모터, 배터리 시스템 등을 선보였다. 공식 유튜브 채널과 글로벌 플랫폼 '채널 현대'를 통해 온라인 설명회 형식으로 전 세계에 중계됐다.
전기차만을 위한 플랫폼 'E-GMP' 선보여
현대차그룹의 E-GMP는 전기차만을 위한 최적화 구조로 설계됐다.기존 전기차는 내연기관 자동차의 뼈대를 그대로 사용하면서 엔진 대신 전기 모터를 장착하고 연료탱크 위치에 배터리를 부착하는 방식으로 제작됐다. 따라서 전기차의 성능을 모두 끌어낼 수 없는 구조적 한계를 안고 있었다.
E-GMP는 내연기관 플랫폼과 달리 바닥을 평평하게 만들 수 있고 엔진과 변속기, 연료탱크 등이 차지하던 공간이 사라져 실내 공간 활용성을 크게 높였다. 1회 충전으로 국내 기준 500km 이상 주행할 수 있으며, 800V 충전 시스템을 기본으로 지원해 초고속 급속충전기 이용시 18분 이내 80% 충전도 가능하다. 5분 충전으로 100km를 주행할 수 있는 전기차의 시대가 열리는 셈이다.
제로백 3.5초…18분이면 충전되는 전기차 시대 열려
E-GMP는 모듈화 및 표준화된 통합 플랫폼이기에 고객 요구에 맞춰 단기간에 전기차 라인업을 늘릴 수 있다는 강점도 있다. 하나의 플랫폼으로 차종과 차급의 경계를 넘어 세단, 크로스오버유틸리티차량(CUV), 스포츠유틸리티차량(SUV)부터 고성능, 고효율 모델까지 신속하게 선보일 수 있다. 현대차그룹은 제로백(정지상태에서 100km/h까지 가속하는 시간)을 3.5초 이하로 줄이고 최고속도 260km/h의 성능을 가진 고성능 전기차까지 선보인다는 구상이다.
또한 기존 내연기관 자동차에서 많은 공간을 차지하던 엔진을 대신해 가벼운 모터가 배치되고 배터리를 하단에 낮게 위치시켜 저중심 설계와 이상적인 전후 중량배분이 가능해진다. 중대형 차량들에 주로 적용했던 후륜 5 링크 서스펜션과 세계 최초로 양산 적용되는 기능 통합형 드라이브 액슬(IDA)로 승차감과 조향성능까지 크게 향상시켰다.
제조 과정의 복잡도가 줄어 생산효율이 높아지고 재투자 여력도 늘어난다. 자율주행, 고성능 EV, V2G(차량에 남은 전력을 외부로 보내 사용하는 기능) 등 미래 모빌리티 시장에 등장할 기능도 적용할 수 있도록 설계됐다.
E-GMP에는 차세대 전기차를 위해 개발된 모터와 감속기, 전력변환을 위한 인버터와 배터리 등의 신규 PE 시스템이 탑재된다. E-GMP의 PE 시스템은 크기와 무게를 줄이고 에너지 전달 손실을 낮춰 성능과 효율을 끌어올렸다. 먼저 구동에 필요한 모터, 동력을 차량에 필요한 토크와 속도로 변환해 전달하는 감속기, 전력을 변환해 모터 토크를 제어하는 인버터를 일체화했다. 일체형 모터의 크기와 무게는 줄어들고 최고속도는 기존 대비 30~70%, 감속비도 33% 향상됐다.
전용 전기차에 최적화된 표준화 배터리 시스템도 적용됐다. E-GMP 기반 전기차에는 최고 수준의 에너지 밀도 셀로 구성된 표준화된 단일 배터리 모듈이 탑재된다. 표준화 모듈을 바탕으로 기본형과 항속형 등 모듈 탑재 개수에 따라 다양한 배터리 팩 구성이 가능하다.
최적 설계로 안전성 높이고 공간과 활용성도 증대
E-GMP에는 탑승객과 배터리 안전을 위한 신기술이 다양하게 적용됐다. 전방 충돌이 발생할 경우 차체와 섀시 등 구조물의 효과적인 변형을 유도해 충격을 완화할 수 있도록 설계됐고, 대시보드 앞부분인 하중 지지구간도 보강됐다. 탑승객 보호공간인 승객실은 A필러에 하중 분산구조를 적용했고 배터리 전방과 주변부에는 핫스탬핑 부재를 사용했다.
차량 하단에 위치한 고전압 배터리를 보호하기 위해 초고장력강을 사용했고 배터리 케이스의 중앙부도 차체에 견고하게 밀착시켜 충돌 에너지를 효과적으로 분산시킬 수 있는 구조를 갖췄다.
차량 끝에서 바퀴 중심까지의 거리인 오버행은 짧아지고 실내공간을 나타내는 축간거리는 늘어난다. E-GMP는 축간거리를 늘려 탑승공간을 확장했는데, 이를 통해 승차감과 주행안정성도 향상시켰다. 내연기관 플랫폼에서 필수적이었던 센터터널이 사라지며 바닥이 평평해져 후석 승객 공간도 여유로워졌다. 차종에 따라 다양한 전후 시트 배치도 가능하다.
E-GMP 전기차는 거대한 보조배터리 역할도 할 수 있다. 기존 전기차는 온보드 차저(OBC)를 이용해 외부에서 차량 내부로의 단방향 전기 충전만 가능했다. E-GMP는 통합 충전 시스템(ICCU)과 차량 충전관리 시스템(VCMS)을 통해 별도의 추가 장치 없이도 차량 외부로 전력을 공급하는 V2L 기능을 갖춰 야외에서 전자제품을 사용하거나 다른 전기차를 충전하는 데 이용할 수 있다.
현대차그룹, 2025년까지 전기차 23종 선보인다
현대차그룹은 E-GMP를 무기로 성장을 거듭하는 전기차 시장 공략을 강화한다는 구상이다. 최근 3년(2017~2019년) 세계 자동차 산업은 평균 3% 감소세를 보였지만, 전기차는 2018년 1억3400만대에서 지난해 1억5300만대로 14.1% 증가했다. 이에 따라 현대차그룹은 2025년까지 전용 전기차 11종을 포함해 23종의 전기차를 선보이고 세계 시장에 연간 100만대를 판매해 최선두 업체로 도약한다는 계획을 세웠다.
현대차는 지난 8월 전기차 전용 플랫폼 E-GMP가 첫 적용될 예정인 순수 전기차 브랜드 ‘아이오닉’을 론칭했고 내년부터 2024년까지 △준중형 CUV △중형 세단 △대형 SUV 등 3종의 전용 전기차 라인업을 우선적으로 선보일 계획이다.
기아차 역시 중장기 미래 전략 ‘플랜 S’를 바탕으로 2025년까지 전기차 판매 비중을 20%까지 확대하고 2027년까지 CV와 고성능 모델을 비롯한 전용 전기차 7개 모델을 순차적으로 출시할 방침이다.
한편 현대차그룹은 강남구 소재의 서울 현대 모터스튜디오에서 오는 3일부터 열흘간 방문 고객들을 대상으로 E-GMP 기술에 대한 이해를 높일 수 있도록 플랫폼 및 PE 시스템에 대한 다양한 전시물을 공개하는 팝업 전시를 개최한다.
오세성 한경닷컴 기자 sesung@hankyung.com
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