전기차가 대세다.
지난해 세계 시장에서 팔린 8000만대의 자동차 가운데 1000만대가 전기차였다.
올해 전기차 판매는 1700만대 정도에 이르는 등 전기차가 기하급수적으로 증가하고 있다.
전기차 시대가 열린 셈이다.
그동안 부담으로 작용하던 가격도 올해 하반기에는 기존 내연기관차 가격 수준에 이를 것으로 보인다.
전기차 보급 10년 만에 이룬 비약적인 발전이지만, 같은 이유로 전기차가 화재 등 각종 문제도 해소해야 한다.
우선 화재에 취약한 기존 배터리의 한계를 극복할 수 있는 전고체 배터리 개발이 선행돼야 한다.
전해액이 고체로 되어 있어 화재는 물론, 에너지 밀도를 획기적으로 올릴 수 있어서다.. 현재 많은 완성차 업체가 개발하고 있으나, 양산은 2030년 이후에야 가능할 것으로 보인다.
당분간 현재 리튬이온 배터리를 개선해 사용해야 한다는 뜻이다.
아울러 전기차용 자동변속기 개발도 시급하다.
내연기관차용 변속기는 10단까지 있어 고연비 등을 구현했지만, 전기차는 여전히 모터에 의존하고 있는 실정이다.
전기차의 경우 모터와 감속기를 사용하고 속도는 인버터 등을 활용해 속도를 제어하면 되는데, 굳이 변속이 필요 없다는 게 전기차 초기 상황이다.
다만, 2010년대 중후반 포르쉐 타이칸이 2단 변속기를 장착해 큰 효과를 냈다. 아우디 e트론 역시 같은 변속기를 가져 전기차에서 핵심적인 역할을 하고 있다.
대만의 이륜차 제작사인 킴코도 2021년 작사의 전기 이륜차에 2단 변속기를 탑재했으며. 미국 변속기 전문 기업인 이튼도 전기버스에 4단 변속기를 공급할 예정이다.
전기차용 변속기가 주요 흐름이 된 것이다.
전기차용 변속기는 내연기관차와 마찬가지로 엔진의 힘을 바퀴에 전달할 때 가장 효율적으로 배분하는 핵심적인 장치다.
기존 전기차는 모터와 인버터 등이 각각 95% 이상의 효율을 구현했으나, 실제 바퀴에 전달하되는 효율은 50% 수준 불과하다.
정격속도와 정격출력을 사용하는 일정한 조건이 아니라서다. 전기차의 경우 고속이나 등판 등 정격을 벗어난 영역이 나타나기 때문에 전력 손실과 열로 인한 에너지 낭비 등이 발생하기 때문이다.
이로 인해 배터리 용량을 확대해야 하고, 이에 따른 에너지 낭비가 나타나는 등 악순환이 발생한다.
반면, 자동변속기를 활용하면 모터는 정속, 정격으로만 가동하고 언덕 등에서 변속기가 역할을 하면 온도 상승도 막고, 배터리 용량도 최적의 용량으로 사용할 수 있다.
전기차 가격의 40%를 차지하고 있는 배터리 가격도 내릴 수 있는 게 전기차 전용 변속기의 강점이다.
전기차 가격과 무게도 낮출 수 있고, 모터 등 각종 장치의 온도 역시 일정 수준으로 유지할 수 있다.
전기차 전용 배터리의 경우 주행거리를 기존대비 30~50% 늘리고, 등판능력도 개선한다. 모터 온도를 60℃로 유지해 화재 예방 기능도 탁월하다.
전기차 전용 변속기가 1석 10조의 효과가 내는 것이다.
지난해 우리 중소기업이 전기 이륜차 7단 자동변속기를 개발해, 조만간 양산 예정이다. 이를 계기로 전기차 전용 변속기 시장도 경쟁이 치열해 질 전망이다.
이제 전기차 전용 변속기 개발이 주요 흐름이다.
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