[김필수 교수의 으랏車] 반값 전기차 구현, 시간문제…전용 변속기로 시장 선점이 관건

김필수 교수(대림대 미래자동차공학부, 김필수자동차연구소장).

 

최근 세계적으로 전기자동차 시장이 침체인 가운데, 반값 전기차가 화두다. 이는 전기차가 하이브리드차량보다 가성비가 떨어져서다.

실제 전기차의 경우 충전 전기 단가가 지속해 오르고 있고, 구매 보조금도 줄고 있다. 게다가 전기차가 화재에 취약해, 미덥지 못하다는 볼멘소리가 여기저기서 들리고 있다.

이 같은 단점을 극복할 수 있는 대안이 반값 전기차의 구현이다.

현재 중국 전기차 제작사를 필두로 미국 테슬라 등이 반값 전기차를 선보이기 위해 시동을 걸었다.

이 같은 가격 인하 경쟁이 확산하고 있다.

경쟁이 치열한 중국에서는 가격 경쟁으로 이미 많은 전기차 제작사가 문을 닫았고. 100곳 정도만 남았다. 이 중에서도 곧 80%가 사라질 것으로 보인다. 테슬라 역시 지난해부터 중국 상하이공장에서 모델 Y를 생산하고, 여기게 현지 산 리튬인산철 배터리를 탑재해, 큰 폭으로 가격을 내렸다.

다만, 반값 전기차 구현에 최적의 방안이 전기차용 고단 자동변속기다. 현재 전기차가 모터의 회전을 감속해 바퀴에 전달해 달리고 있다. 해당 방법은 비효율적이고 에너지 낭비가 심하다.

내연기관차처럼 변속기를 사용하면 좋지만, 내연기관차 변속 기술이 유압이나 복잡성, 크기, 무게 등으로 전기차에 적용할 수 없다.

전기차 전용 고단 변속기를 개발해야 한다는 뜻이다.

전기차 전용 변속기 기본 요소가 경박단소다, 유압을 사용하지 않으면서 가볍고 얇고, 간단명료해 크기가 작아야 한다. 모터와 결합한 일체형 모듈이어야 한다.

포르쉐가 자사 전기차 타이칸에 2단 변속기를 세계 최초로 탑재해 탁월한 효율을 실현했다. 독일 폭스바겐그룹의 아우디도 e트론에 2단 변속기를 싣고 있다. 대만의 이륜차 제작사인 캠코 역시 2단 변속기를 자사의 전기 이륜차에 적용하고 있다. 변속기 제작 전문 기업인 미국 이튼이 전기버스용 4단 변속기를 개발했다.

국내 신생기업도 이륜 이륜차용 7단 자동변속기를 개발해 양산을 앞두고 있다.

앞으로도 전기차 전용 고단 변속기를 더 개발해야 한다. 전기차에 제대로 된 5단 이상의 변속기가 실리면 전고체 배터리 이상의 효과를 내는 혁명이 일어날 수 있기 때문이다.

우선 고단 변속기를 단 전기차가 같은 용량의 배터리로 최소 30%에서 최대 50%까지 주행거리를 늘릴 수 있다. 여기에 등판능력도 획기적으로 개선할 수 있어, 경사로 주행이 쉽다.

제네시스 GV60 전기차. [사진=스페셜경제]

현재 변속기가 없는 전기차의 경우, 모터 온도가 급상승해 모터와 배터리 온도를 내리기 위한 냉각장치가 대용량으로 들어간다. 반면, 고단 변속기가 실리면 모터 온도가 60℃~70℃ 정도라, 냉각장치가 필요 없다.

장치의 간소화, 이에 따른 차량의 중량 감소, 모터 수명 연장, 비용 감소 절감 등이 덤이다.

전기차 전용 변속기가 일석 십조인 셈이자,  반값 전기차 구현을 앞당기는 첨병이다. 이로 인한 시장 활성화가 기본이다.

국내 신생기업이 개발한 7단 자동변속기를 해외 업체에 먼저 공급한다고 한다. 반값 전기차 시현이 시간문제다. 전기차 전용 자동변속기를 통해 누가 먼저 시장을 장악하는가가 관건이다.

 

 

 

 

 

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