추격자에서 선두주자가 되었다. 전기차 시장에서 아이오닉 5와 기아자동차 EV6의 호평이 이어지고 있다. 두 차량은 각각 현대와 기아에서 작년에 출시된 전기차다. 출시 이후 시작된 인기는 주요 시상식에서 상을 휩쓸고 있다.
특히 유럽의 벤츠, 포르쉐, 아우디 등 유명 수입차 브랜드로 유명한 유럽에서 수상은 주목을 끌고 있다. 대표적으로 현대자동차 아이오닉 5의 독일 아오토빌트의 ‘최고의 수입차 전기차 부문 1위’ EV6의 ‘2022 레드닷 어워드’ 수상이 있다.
이 성과의 핵심은 무엇일까? 바로 E-GMP에 있다. E-GMP는 현대기아의 전기차 전용 플랫폼이다. 우선 플랫폼은 엔진, 기어 등 차량의 핵심 요소를 구성하는 구조물이다. 아이오닉 5와 EV6는 E-GMP를 기반으로 만들어졌다. 그 결과 두 차량은 기존의 전기차 한계를 극복한 구조적 특징을 가지고 있다. 지금부터 아이오닉 5와 EV6에 적용된 E-GMP와 차량 구조 중 핵심 요소 대해 알아보자.
출처 : 현대자동차
출처 : 현대자동차
E-GMP는 2020년 12월 공개된 현대기아의 전기차 전용 플랫폼이다. 2021년 출시된 아이오닉 5부터 적용됐다. 높은 공간 활용성이 특징이다. 엔진과 변속기가 대신 모터가 배치되면서 대시보드의 저중심 설계가 가능해졌다. 또한 차량 중간 하단에 배치된 배터리로 중량이 장적으로 배분되었다.
E-GMP를 바탕으로 한 전기차는 최대 600마력까지 발휘할 수 있는 고성능 퍼포먼스를 가질 수 있다. 600마력은 수입 스포츠카와 대형 SUV에서 볼 수 있는 성능이다. 가장 빠른 가속 성능을 실현할 수 있다는 점에서 내연기관 플랫폼을 사용하던 기존 전기차 대비 경쟁력이 있다.
E-GMP는 휠베이스 확장 또한 자유롭다. CUV, 세단, SUV 등 크기와 상관없이 사용 가능하다. 현대기아는 작년에 아이오닉 5와 EV6를 시작으로 E-GMP를 기반으로 한 다양한 라인업 출시를 앞두고 있다.
E-GMP는 3세대 일체형 PE 시스템을 적용했다. PE 시스템은 내연기관차의 엔진 역할을 하는 부품이다. 3세대 PE 시스템은 E-GMP 출시보다 1년 앞선 2020년부터 전기차에 쓰고 있다.
3세대 PE 시스템은 인버터, 모터, 감속기를 합쳤다. 합친 효과로 앞 세대 시스템보다 구조적으로 훨씬 작고 간단하며 가볍게 만들어졌다. 3세대 시스템은 충전시간도 눈에 띄게 단축됐다. 800V 고전압으로 충전시간을 기존 35분에서 18분으로 단축한 것이 특징이다. 또한 기존 충전기 혼용도 고려했다. 400V 시스템을 사용하는 기존 시스템의 충전기를 별도의 액세사리 없이 사용하게 만들어졌다.
아이오닉 5와 EV6를 처음 타면 조용함에 놀란다. 그 비결은 구동 모터에 있다. 구동모터는 전기 에너지를 운동에너지로 전환해 바퀴를 굴린다. E-GMP에 적용된 구동모터는 높은 출력과 회전력을 갖고 있다. 주행 중에도 소음과 진동이 거의 발생하지 않는다. 4WD 모델에 적용된 두 개의 모터 중 전륜 모터에 감속기 디스 커넥터 기술은 모터 성능과 효율을 높인다. 주행 중 전륜 모터 역할이 필요하지 않으면 작동을 차단한다. 이를 통해 6~8%의 주행거리가 개선된다.
구동모터는 발전기로도 쓰인다. 내리막길 주행, 주행 중 감속에서 운동에너지를 전기에너지로 전환할 수 있다. 현대기아차는 이를 회생제동 시스템으로 아이오닉 5와 EV6에 적용했다. 핸들 뒤에 있는 패들 시프트를 통해 감속과 회생제동 수준을 단계별로 조작할 수 있다.
전기차 충전은 기온에 영향을 많이 받는다. E-GMP에는 추운 겨울 원활한 충전을 도와주는 승온 히터도 적용됐다. 잔기차의 리튬이온배터리는 충전과 방전(사용)을 반복한다. 이때 기온이 낮으면 배터리 속 전해질이 굳어져 충전과 방전 성능 저하로 충전시간이 길어진다. 승온 히터는 차량 충전 시 배터리 온도를 순간적으로 높여서 전해질이 굳어지지 않게 한다.
E-GMP는 배터리를 파우치형 배터리를 사용한다. 파우치형 배터리는 차량 크기에 따라 다양하게 적용할 수 있다. 용량 또한 원통형 배터리보다 휠씬 크다. 또한 적은 수의 배터리로 원하는 원하는 용량을 만족시킬 수 있어서 제조 비용에서도 경쟁력이 높다. 향후 E-GMP를 기반으로 한 대형 전기차에도 원통형보다 파우치형 배터리가 더 적합하다.
현대기아는 배터리 효율성을 높이면서 안전사양에도 신경을 썼다. 충돌사고 발생 시 배터리 보호를 위해 배터리 주변 소재 강성을 높였다. 그 뿐만 아니라 측면에 알루미늄 압축제를 사용해 배터리를 삼중으로 보호하는 구조를 사용했다. 충전기가 연결되는 체결부에는 밀봉 구조로 충전건과 체결 후 수분이 들어가지 않도록 설계했다.
전기차 동력원은 전기다. 실내 첨단 기능부터 주행까지 전기가 사용된다. 이때 모든 기능을 통합해 효율성을 높여주는 장치가 필요하다. E-GMP는 통합전력제어장치(EPCU)를 적용했다. 통합전력제어장치는 3개의 장치로 구성된다. 첫 번째 인버터는 배터리 직류 전원을 교류 전원으로 변환해 모터의 속도를 제어한다. 두 번째, LDC는 전기차 전압을 저전압(12V)으로 변환해 전력을 공급하는 장치다. 세 번째, VCU는 차량 내 전력 제어를 총괄하는 역할로 통합전력제어장치의 핵심이다.
EV6는 올해 하반기 출시를 앞두고 있다. 여기에 현대차가 아이오닉 5의 고성능 버전인 ‘아이오닉 5 N’ 준비 중이라는 소식까지 알려졌다. 여기에 현대는 2030년까지 11종, 기아는 2027년까지 14종의 전기차 출시를 예고했다. 신차 판매에서 전기차 판매 비중을 높여 ‘전기차 시대 선두주자’자리를 굳히겠다는 목표다.
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