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제목 [전기자동차(EV)란 어떤 차인가②] 전세계 EV 시장, 트렌드 흐름 분석
담당자 김유생 담당부서 전시홍보팀
연락처 02-3459-0027 등록일 2018-07-13 15:38:09.427
Industrial TrendⅠ
자료_ 일본 생산재마케팅지 4월호

 

 

전세계 자동차 시장에서도 전통적인 화석 연료를 사용하는 자동차를 대신해 친환경 전기자동차에 대한 관심이 증가하면서, 이제 EV는 피할 수 없는 시대의 흐름이 되고 있다. 전세계적으로 현재 EV 시장의 트렌드와 흐름은 어떻게 되는지를 월간 공작기계(MTM)에서는 지난 6월호에 이어 이번호에서도 일본 생산재마케팅지를 통해 EV에 대해 심도 깊게 살펴보고자 한다.

 

 

 

 

중국이 강력히 추진

2015년 제21차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP21)에서 지구의 평균기온 상승을 억제하기 위한 안이 채택됐다. 이른바 ‘파리협정’이다. 이러한 움직임에 따라 유럽을 비롯한 주요 국가들은 EV 우대정책과 목표를 설정하게 됐다. 미국의 트럼프 대통령이 작년 6월에 탈퇴를 선언한 것으로도 주목 받았다.
그러나 영국, 프랑스 등의 유럽 국가들과 미국 캘리포니아주 등 많은 선진국과 지역들이 적극적으로 EV로의 전환을 추진하고 있다. 인도는 2030년까지 모든 신차판매를 EV로 전환하겠다는 ‘국가전기자동차 미션계획’을 내놓았다.
EV화를 세계에서 가장 적극적으로 추진하고 있는 곳은 중국이다. 2016년부터 2020년까지 실시하는 국책의 방향성을 제시한 ‘제13차 5개년계획’에 따르면 2019년부터 EV를 중심으로 하는 ‘신 에너지차량’의 판매규제를 도입한다고 한다. 이에 따라 자동차업체들은 전체 판매 중 일정비율을 신 에너지차로 판매해야 한다.
중국정부의 의도는 주로 ①도시의 심각한 대기오염을 억제한다, ②일본, 미국, 유럽에 뒤쳐져 있는 엔진차가 아니라 신규기술인 EV로 중국의 유력 업체들을 육성한다는 두 가지에 있다고 보여진다. 

 


이에 따라 현재 중국의 EV시장을 살펴보면 현재의 연간 50만대 규모에서 2025년경에는 200만대 규모로 증가할 것이라는 견해가 있다.
자본주의 국가에서는 EV의 보급은 인프라의 수준과 유저의 취향으로 결정된다. 그러나 중국의 경우는 국가 정책의 힘이 압도적으로 강하기 때문에 정부의 동향과 정책에 대해서는 계속해서 주목할 필요가 있다.

 

 

기어 하나만 보더라도

“EV는 엔진이나 트랜스미션이 필요없다.” 
EV와 관련된 이 말 때문에 실린더 블록의 보어호닝(bore honing) 이나 실린더 헤드 구멍의 리머가공(reaming) 등 엔진고유의 가공도 필요 없다. 반면에 요구되는 부품과 기술영역은 늘어난다.
우선 상술한 바와 같이 EV는 그 자체가 무겁기 때문에 경량화 요구가 엔진차보다도 훨씬 높다.
동일한 부품일지라도 더 가볍게 만들어야 한다. 그러나 기존의 자동차 부품은 구조를 구석구석까지 분석하여 얇게 만들어도 되는 부분은 최대한 얇게 만들어진 것이 대부분이다.
이에 기대할 수 있는 부분은 신소재의 활용이다. 차체용 부품으로는 알루미늄합금, 탄소섬유강화 플라스틱(CFRP), 고장력 강판 등을 들 수 있다.
모두 가공이나 접합이 어려운 소재들로, 확실한 생산기술이 확립되어 있지 않은 것도 많다.
또한 기구부품에 있어 티타늄합금 등의 난삭재를 고정밀도로 가공해야 하는 경우가 늘 것으로 예측된다. 경량화를 위해 부품사이즈를 소형화하면서 강성을 높여야 하기 때문이다. 또한 기능집약화에 의해 부품 형상이 복잡해지는 경향도 있다.
기어가공의 고도화가 대표적인 사례라고 할 수 있다. EV는 엔진차에 비해 소음이 적으므로 구동부분에서 생겨나는 작은 소리도 잘 들리게 된다.
탑승자의 쾌적성을 높이기 위해서는 특히 기어를 고정밀도로 만들어야 하며, 기어의 크기는 점점 작아지게 된다. 특히 시끄러운 소리를 내는 기어는 에너지의 전달로스도 크다. 정숙성을 추구하게 되면 연비효율도 향상된다.

 

 

EV의 제조방법

이런 방법으로 ‘EV는 만들어진다’에서 닛산자동차의 생산담당임원이자 EV ‘리프’의 개발 총책임자인 사카모토 히데유키 부사장에게 EV 제조의 어려움에 대해 물어보았다. 특히 EV 3종 부품 이외의 부분을 만드는 어려움은 사람의 생명을 다루는 제품을 개발, 제조하는 자로서의 각오를 느끼게 하며, 절실함이 넘치는 내용이었다.
다음으로 ‘EV용 주요 부품의 최신동향’에서는 미쓰비시전기와 메이덴샤(明電舎)로부터 최신기술에 대해 이야기를 들었다. 키워드는 ‘소형화’이다. 
미쓰비시전기는 인버터의 체적을 절반 이하로 줄이면서 전력밀도를 2배 이상 높이는 데 성공했다.
메이덴샤의 인버터 일체형 모터도 획기적인 기술제안이다. 모터와 인버터를 따로 탑재한 경우에 비해 체적을 30%, 무게를 15%나 줄였다. 메이덴샤는 올 4월부터 EV 사업을 사업부로 격상시킨다고 한다.
이어지는 기술향상이 요구되는 분야에서는 나고야시 미도리구의 하마다공기와 오사카후 히가시오사카시의 시게하라제작소의 협조를 받아 EV용 기어의 기술동향에 대해 알아봤다.
‘경량화’의 경우, 나고야시 미나토구의 사토철공소가 고장력강이 사용되는 기존의 배터리케이스를 열경화형인 탄소섬유강화 플라스틱(CFRTP)으로 치환하고자 하는 시도를 했다. 

 


또한 사이타마현 구마가야시의 아키야마제작소는 모터의 경량화를 위해 모터 샤프트를 중공형(中空型)으로 제작하는 기술을 개발했다. 
이러한 기술들은 설사 EV에 그대로 사용되지 않는다고 하더라도 어떤 형태로든 응용될 가능성이 높다.
한편 FA업체로부터의 제안에서는 야마자키마작으로부터 EV주요 부품의 냉각 유니트용으로 제안되고 있는 마찰교반접합 기술에 대해 이야기를 들었다.
이 이종금속을 접합하는 기술은 용접에 비해 뒤틀림이 적고 기밀성과 수밀성이 뛰어난 것이 특징이다.
참고로 야마자키마작은 향후의 EV 보급을 염두에 두고 2015년에 테슬라의 EV를 도입해 전 사원들에게 시승을 하게 했다고 한다.
또한 NAGASE INTEGREX사에게는 EV제작에 필요한 초정밀 연삭기술에 대해 물어보았다.
EV의 주요부품을 만들기 위한 금형은 현재 자동차에 사용되고 있는 금형에 비해 요구되는 정밀도가 10배 이상 높다고 한다.  
주요 자동차업체의 개발전략에서는 주요업체들의 전략과 개발의 방향성에 대해 살펴보았다. 
중국 대기업들의 동향에서는 중국의 대형EV업체인 BYD의 일본법인에게 세계시장의 동향과 BYD의 판매전략에 대해 물어보았다.
특집의 마지막은 일본EV클럽의 다테우치 다다시(館内端) 대표이사가 장식했다. 일본 EV계의 일인자인 다테우치 대표이사는 ‘운행거리는 더 이상 문제가 되지 않는다’며 ‘고급차부터 보급될 것이다’라는 독자적인 견해를 밝혔다.