내연기관차보다 먼저 시작한 전기자동차는 휘발유의 대량 생산과 가격 하락으로 인해 일찍 막을 내렸지만 환경적인 문제와 각종 장점들이 부각되면서 다시 친환경 자동차로 산업의 흐름이 옮겨져 왔다.
자동차 시장의 흐름을 보면 전기자동차 > 내연기관 자동차 > Hybrid > 전기, 수소 자동차로 변경돼 왔다. 세계적인 자동차 회사뿐만 아니라 APLLE과 같은 IT 회사들도 전기 자동차 시장에 뛰어들고 있다. 내연기관차보다 훨씬 간단한 구성에 다변화가 가능하기 때문에 가능한 일이다.
하지만 아직 보완할 부분이 많이 남아있다. 그 대표적인 예가 배터리이다. 배터리의 충전 시간이 내연기관차에 비해 많이 길고, 배터리 충전 횟수에 따라 내구성 문제가 있다. 또한 충전 Connector도 국제적 표준이 없기 때문에 국제적 표준 제정이 필요하다. 각국에서 내연기관 자동차를 퇴출하기 위한 규제를 강화하고 있다. 유럽 국가들은 빠르면 2025년부터 늦으면 2040년까지 내연기관차를 시장에서 퇴출하는 것이 목표이다. 이런 관심과 더불어 글로벌 전기자동차 판매량은 상승추세를 보이고 있다.
자동차 시스템에는 기본적인 4대 구성 요소가 있다.
-바디 & Exterior
-샤시
-Conventional Car, EV
-전장
전기 자동차에서는 하나의 전용 Platform으로 여러 차종에 사용 가능하다. 따라서 개발비/개발기간/조기 품질확보가 가능해 지면서 약 3,000억원의 비용 절가 효과를 볼 수 있다. 전기 자동차가 Platform 시스템이 가능한 이유는 내연 기관차에 비해 간소화된 구성 요소 때문이다. 엔진 대신 배터리팩이 들어가면서 플랫폼에 주요 기능을 접합시킬 수 있다.
전기자동차에서 최고 핵심은 배터리이다. 오늘날 전기자동차 배터리의 기본개념은 93년도에 Sony가 첫 사용화한 리튬이온 배터리이다. Type별로 배터리는 모두 다른데 테슬라는 원통형 배터리를 사용하고 있고, 삼성은 각형, SK/LG는 파우치형을 사용한다. 구조학적으로 자동화가 용이하고 안정된 원통형 Type이 주목받고 있다. 전기 자동차의 배터리는 양극재, 음극재 분리막 전해액 4가지로 구성돼 있다.
친환경 자동차의 다른 주자인 수소자동차 역시 주목을 받고 있다. 수소차의 경우 수소탱크 3개를 장착하기 때문에 트렁크에 장착이 불가하여 Under Body Bottom부에 장착한다. 전기자동차는 배터리 팩을 장착하여 Under Body가 Flat한데 반해 수소자동차는 탱크가 장착돼 있다.
FCEV 수소 Feeding Process는
수소탱크 > 고압 Regulator > 솔레노이드 밸브 > 저압 Regulator > 스택 으로 이어진다.
2030 - 2050년 미래의 자동차는 바퀴 달린 최첨단 센서를 장착한 인공지능 컴퓨터이자 휴식 및 레저 공간이다. 개발 실무 시간에 공부했던 내용들을 복습할 수 있었던 시간이 됐다. 전기자동차가 됐든, 수소자동차가 됐든 친환경 자동차의 핵심 분야를 잘 연구해서 미래의 산업을 주도할 수 있어야 한다.
