현대자동차의 전기차 전용 플랫폼인 E-GMP가 현대자동차그룹 Youtube 채널에서 드디어 공개되었다.
E-GMP (Electric-Global Modular Platform)는 현대자동차가 새롭게 개발한 전기차 전용 플랫폼으로 현대차 전기차 라인업에 적용된다.
이번 이벤트에서 E-GMP는 구조적 측면의 Platform 파트와 기능적 측면의 PE System 파트로 나누어 설명되었다.
1. Platform
Platform 파트에서는 E-GMP의 구조적 측면에서 다음과 같은 4가지를 강조했다.
Module - Performance - Reliability - Usability
(1) Module
E-GMP의 가장 중요한 특징은 모듈화를 통해 간결해진 플랫폼 구조를 가지고 있다는 것이다. 또한, 배터리 시스템을 표준화하고 각 차량이 요구하는 성능과 디자인에 따라 가변적인 구조를 취할 수 있기 때문에 시장의 요구에 신속하게 대응할 수 있다는 장점이 있다.
(2) Performace
E-GMP는 스케이트보드형 플랫폼으로 엔진이 제거된 공간에 구동모터를 하향으로 배치하고, 배터리를 차체 하단에 배치함으로써 차체 전후 중량 배분을 개선하고 저중심 설계를 가능하게 한다. 이러한 섀시 특성은 높은 코너링 성능을 가지게 하며 고속주행 시에 안정성도 확보된다.
또한, 주로 중대형 차량에 적용되는 멀티 5 링크 서스펜션과 기능 통합형 드라이브 액슬(IDA)을 적용하여 편안한 승차감과 높은 핸들링 성능을 가진다.
(3) Reliability
전기차 전용 플랫폼은 승객의 안전뿐만 아니라 배터리 시스템 또한 안정적으로 보호해야 된다. 이를 위해서 가장 전방 부분의 에너지 흡수 구간(Energy absorption zone)을 통해 차체와 섀시 등의 변형을 유도하여 충격을 완화한다. 그리고 그다음 영역인 하중지지구간(Lower support section)으로 충돌로 인한 배터리 타격을 최소화하기 위한 회피 구조를 가진다. 마지막으로 배터리 보호구간(Battery protection zone)에 핫스탬핑 공법을 적용한 초고장력강을 적용하여 배터리가 받을 충격을 최소화한다.
(4) Usability
전기자동차의 가장 큰 특징은 엔진이 모터로 대체되었다는 것이다. E-GMP에서는 이렇게 확보된 공간으로 부피가 큰 공조 시스템을 앞으로 이동시켜 앞 좌석의 승객 공간이 확대되었다.
그리고 기존 내연기관 자동차들에게는 필수적인 구동축이 들어가는 센터 터널이 없어지면서 평평한 형태의 바닥 공간이 확보된다. 이러한 플랫 플로어 구조로 레그룸은 훨씬 넓어졌으며 시트의 다양한 배치 또한 가능해졌다.
2. PE System
PE System 파트에서는 E-GMP의 기능적 측면에서 다음과 같은 4가지를 강조했다.
Compact - Efficient - Hassle free charing - Fun to drive
(1) Compact
전기자동차의 동력시스템은 구동에 필요한 모터, 모터의 회전을 적정 속도로 변환하는 감속기, 전력을 변환하여 모터의 토크를 제어하는 인버터로 이루어져 있다.
E-GMP에 탑재되는 동력시스템은 모터, 감속기, 인버터를 일체화함으로써 차량 내부에 더 넓은 공간을 제공한다. 또한 일체화된 시스템으로 중량을 절감시키고 부품 간 에너지 전달 손실을 감소시킨다.
또한, 배터리 모듈 구성을 최적화를 통해 부품 수와 무게를 감소시키고, 냉각 효율을 증가시켜 더욱 향상된 에너지 밀도를 가진다.
(2) Efficient
전기자동차의 성능은 구동 모터에 의해 결정되는 데, 이때 모터의 효율을 향상하기 위해서 헤어핀 권선 기술을 적용하여 코일의 점적률을 향상하였다. 또한, 모터와 일체화된 감속기의 냉각유와 윤활유를 모터 내부에 직접 분사하여 냉각 효율을 증대시켰다.
또한, 전륜 감속기 디스 커넥터 시스템을 통해 주행 상황에 따라 모터와 구동 축의 분리와 연결한다. 이를 통해 4WD 및 2WD의 구동 방식을 자유롭게 변경하여 불필요한 연비 손실을 저감 한다.
(3) Hassle-free charging
전기자동차의 충전은 220V의 완속 충전과 400V의 급속 충전, 그리고 800V의 초고속 충전으로 나뉜다. 아직까지의 급속 충전 인프라는 400V 충전 시스템이 대부분이지만 초고속 충전을 위한 800V 충전 인프라도 점차 늘어나고 있는 상황이다.
E-GMP는 800V 충전 시스템을 기본으로 장착하며, 세계 최초로 적용된 멀티 충전 시스템을 이용하여 기존의 400V 급속 충전기 또한 사용이 가능하다. 이때, 구동용 모터를 충전기로 동작시켜 400V 전압을 800V로 승압하여 배터리를 충전한다.
(4) Fun to drive
기존의 전기자동차는 OBC(On-Board Charger)를 통해 외부에서 내부로만 충전이 가능했지만, E-GMP에 적용된 전기자동차는 양방향 전력 변환 시스템인 ICCU(Integrated Charging Control Unit)과 차량 충전 관리 시스템인 VCMS(Vehicle Charging Management System)을 통해 양방향 충전이 가능하게 한다.
이러한 V2L(Vehicle to load) 시스템을 이용하면 전기자동차가 하나의 배터리 역할을 하기 때문에, 캠핑장과 같은 야외에서 다양한 기기와 연결하여 사용이 가능하며 다른 전기차를 충전하는 용도로도 사용할 수 있다.