주요 자동차 업체의 EV 플랫폼 현황
전기차로의 변화, 대응은 플랫폼부터
https://e-vehicleinfo.com/all-ev-platform-tata-mahindra-hyundai-volkswagen-renault/
EV Platforms예전 글에서 개별 자동차 회사의 전기 자동차 플랫폼 사례를 소개한 적은 있었지만, 모아서 설명한 적은 없었습니다. 마침 주요 자동차 회사의 EV 플랫폼 사례를 묶어서 소개한 기사가 있어서 소개하고자 합니다.
우선 플랫폼 개념이 생소한 분도 있을 테니 간단히 설명하도록 하겠습니다.
기사 중에서 플랫폼은 다음과 같이 정의하고 있습니다.
플랫폼은 동력 장치 (엔진 또는 모터), 새시 또는 차체가 없는 기본 차량의 프레임을 의미한다. 기본 구조는 플랫폼이 배터리 어셈블리, 휠, 서스펜션 시스템과 같은 EV의 많은 요소로 구성된 완전 자율 시스템으로서 작동한다는 개념 하에 이루어진다. 제조사의 요구사항에 따라서 조정되는 배터리 수 변경과 플랫폼의 길이와 너비 변경이 이루어져서 완제품에 적용된다.
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어렵게 설명을 했지만, 개념은 간단합니다. 자동차 회사가 신제품을 출시할 때마다 매번 처음부터 개발을 한다면, 시간도 오래 걸리고 비용도 많이 써야겠죠? 그리고, 아무리 다른 모델이라고 해도 공통으로 사용하는 구성요소나 유사한 구성요소가 있겠죠?
이렇게 다양한 모델에서 공통으로 사용하는 부분, 유사한 부분을 묶어서 플랫폼으로 정의하고, 미리 기획하고 개발해 두는 겁니다. 그러면 신제품을 만들 때 플랫폼을 제외한 부분만 새롭게 만들어서 적용하면 그만큼 시간과 비용을 줄일 수 있겠죠?
신제품에 대한 개발 기간, 투자 비용이 큰 자동차 산업에서는 플랫폼을 활용하는 것이 기본적인 제품 전략이라고 볼 수 있습니다.
여기서 설명하는 플랫폼의 개념을 고려하면 기본적으로 두 가지 항목을 고려해야 합니다.
첫 번째는 플랫폼의 규모입니다. 자동차라는 제품에서 플랫폼이 차지하는 비중을 의미합니다. 플랫폼의 규모가 크면 클수록 신제품을 만들 때 추가로 사용하는 비용이나 시간이 줄어들겠죠? 반대로 플랫폼의 규모가 크면 모델 간 차별화가 어려울 겁니다. 플랫폼의 규모가 크다는 의미는 모델 간에 공통되는 부분이 많다는 걸 의미하는 데, 그렇게 미리 정해두고 플랫폼을 정해두면 모델 간 차별화를 하지 않거나, 어렵게 만들어둔 플랫폼을 안 쓴다는 의미가 되니까요.
두 번째는 플랫폼의 적용 범위입니다. 한번 플랫폼을 만들었으면, 최대한 많은 모델에서 사용해야겠죠? 어렵게 플랫폼을 정의해서 만들었는데, 사용하지 않고 사장한다면 플랫폼을 개발할 때 사용한 투자비를 낭비하는 꼴이 되죠. 그래서, 플랫폼을 만드는 건 어느 정도 모델의 다양성이 확보됐다는 가정 하에 진행합니다. 예를 들어서, 전기차 모델이 몇 개 모델이 되지 않는데, 향후에 많이 만들 생각도 없는데 플랫폼을 정의할까요? 플랫폼을 만들었다는 건 플랫폼을 레버리지 삼아서 그만큼 다양한 모델을 파생하겠다는 의지 표시이기도 하다는 걸 명심해야 합니다.
이 두 가지가 플랫폼을 정할 때, 운영할 때 기본적으로 고려해야 하는 항목입니다. 그런데, 유념해야 할 것은 이미 눈치챈 분도 있겠지만, 플랫폼의 규모와 플랫폼의 적용 범위가 반비례한다는 겁니다. 플랫폼의 규모가 크면 클수록 신제품 개발 비용이 줄어들지만, 역으로 플랫폼을 사용할 수 있는 적용 범위가 줄어들게 됩니다. 반대로 플랫폼을 사용할 수 있는 적용 범위를 늘리기 위해서 플랫폼의 규모를 줄여야 하는데 그렇게 하면 플랫폼을 사용할 효과가 없겠죠.
다음부터는 자동차 회사 별로 EV 플랫폼 현황 (전기차 플랫폼 현황)을 알아볼까요?
1. 타타 자동차
타타자동차는 GEN1 플랫폼에 이어서 GEN2 플랫폼을 도입했으며, 플랫폼은 내연 기관 플랫폼에서 파생되었다고 합니다. 이를 위해서 전기 모터 및 배터리 팩을 수용하기 위한 조정 작업이 있다고 합니다. 기본적으로 초기 전기차 도입 시 기존 내연 기관 플랫폼에서 파생하여 개발하는 경우가 많습니다. 아무래도 기존 레거시를 활용하기 위함이겠죠. 그러다가 공간 효율도 나오지 않고, 내연기관에 맞춰진 플랫폼 제약 때문에 전기차 전용 플랫폼을 만드는데 타타 역시 GEN3 플랫폼을 출시하기 위해서 주력하고 있다고 합니다.
현재 전기차 전용 GEN3 플랫폼의 특징은 다음과 같습니다.
확장 가능한 스케이트보드 플랫폼: 해치백, 세단, MPV, SUV를 포함한 다양한 차체 스타일에 활용할 수 있는 확장성을 보유한 플랫폼을 지향함
가변 휠베이스: 다기능성 향상과 다양한 치수의 차량 개발을 위해서 휠베이스를 자유롭게 확장 또는 축소할 수 있음
낮은 무게 중심: 배터리 팩을 플랫폼 하단에 배치하여 매우 낮은 무게 중심 달성함
최적화된 공간 관리
현재 2026년 출시 예정이라고 합니다.
앞으로 나올 사례도 거의 동일하겠지만, 전기차 전용 플랫폼을 만드는 이유가 타타에서 전용 플랫폼을 만드는 내용과 거의 동일합니다. 현재는 종류가 다양하지 않지만 단일 플랫폼으로 향후 많이 파생할 모델을 대응하고, 낮은 무게 중심이나 최적화된 공간 관리, 배터리 출력 확보 등으로 경쟁력 있는 모델을 개발하기 위함입니다. 전자를 대응하기 위해서 모듈러 아키텍처를 도입하는 것이겠죠.
2. 마힌드라 자동차
마힌드라는 전기 자동차 아키텍처인 INGLO 플랫폼을 출시하겠다고 발표했고, 2024년 시장 출시 예정이라고 합니다.
INGLO 플랫폼의 특징은 다음과 같습니다.
향상된 출력: 최대 250kW, 빠른 가속 (100km/h까지 5~6초)
무한 모듈성: 다양한 길이, 너비, 휠베이스 및 오버행을 수용하여 탁월한 유연성 제공, SUV가 개인 라이프스타일과 선호도에 맞게 조정
배터리 우수성: 80 kWh 배터리팩 장착, 80분 이내에 30% 충전
세미 액티브 서스펜션
고성능 컴퓨팅
세계적 수준의 안전성
여기서도 공통적으로 다양한 차량 대응을 위한 유연성을 장점으로 내세웠고, 배터리의 우수성을 꼽았는데 전기차 전용 플랫폼을 만들려는 목적 자체가 기존 내연기관 기반의 플랫폼은 내연기관 엔진 등 내연기관 차량에 들어가는 부품을 들어내고 배터리를 배치하다 보니 사용자 편의성이 떨어지거나 배터리가 많이 들어가지 못해서 배터리 용량에 문제가 생겼는데, 전용 플랫폼은 그런 문제를 해소할 수 있는 것을 장점을 소개하고 있습니다.
3. 현대자동차
현대자동차는 E-GMP (Electric-Global Platform)이라는 전기차 전용 플랫폼을 선보였습니다. 기존 내연기관 레이아웃을 일부 수정하는 플랫폼이 아니라 처음부터 전기차를 전용으로 만든 플랫폼이라는 데 의의가 있습니다.
현재 전기차 아이오닉 5가 해당 플랫폼으로 출시된 제품입니다.
다음은 E-GMP 아키텍처의 특징입니다.
충격 에너지를 분산시키고 충돌의 영향을 완화하여 승객을 안전하게 보호하는 수동 안전 스틸 구조
더 콤팩트한 엔진으로 가능해진 더 작은 엔진룸은 주둥이와 전면 오버행을 줄이고 대시보드의 볼륨을 줄이며 트렁크를 위한 공간을 만듦
평평한 바닥은 조절이 용이하고 완전히 리클라이닝 되는 시트와 이동식 다목적 센터 콘솔과 같은 모듈식 내부 구성 요소를 가능하게 함
휠베이스가 길어질수록 새로운 실내 비율이 생겨 레그룸이 넓어지고 차량 내에서 자유롭게 움직일 수 있음
통합 드라이브 액슬은 차량 바닥 전체에 돌출된 구조 없이 RWD 및 AWD를 가능하게 함
고용량 배터리 팩은 한 번 충전으로 최대 480km를 주행할 수 있는 장거리 주행을 제공함
다른 충전기와 달리 800V 고속 충전으로 방전된 배터리를 18분 만에 충전 가능
다중 충전 시스템은 수동 구성 요소나 추가 어댑터 없이 400V 및 800V 충전을 지원
두 개의 차량 포트는 경쟁 제품과 차별화됨. 전기 자전거 및 전기 캠핑 장비와 같은 외부 배터리 구동 장치를 충전할 수 있으며 최대 출력은 3.5kW로 편의성을 높임
플랫폼 자체의 특징보다는 플랫폼을 적용한 제품의 특징을 소개한 느낌입니다.
4. 르노 & 닛산
CMF-B EV 플랫폼이 전기차 플랫폼이며 기존 CMF-B 플랫폼과 70% 동일하여 비용을 절감하고 제조 공정을 간소화할 수 있다고 합니다. 그리고 스스로 적응형 플랫폼이라고 부를 정도로 트랙과 휠베이스를 조절하여 다양한 차체 유형, 스타일을 수용할 수 있다고 합니다.
다음은 CMF-B EV 플랫폼 특징입니다.
비용 효율성: 제조 비용을 크게 줄여서 많은 소비자가 전기 자동차를 보다 저렴하게 사용 가능
모듈러 디자인: 균형 잡힌 무게 분배를 위해서 최적의 배터리를 배치하면서 다양한 차체 스타일과 크기를 수용하는 다양한 차량 구성이 가능
콤팩트한 엔진룸
넓은 내부
성능 및 다양성: 플랫폼의 적응형 트랙과 휠베이스는 다양한 용량과 차체 유형을 가진 전기 자동차의 개발을 가능하게 하여 플랫폼의 경쟁력을 보장하고 B-세그먼트 전기 자동차 시장에서 소비자의 다양한 요구를 충족함
5. 폭스바겐
폭스바겐은 2019년부터 전기차 전용 플랫폼인 MEB를 통해서 전기차를 생산하고 있습니다. 소형 자동차부터 넓은 SUV와 밴까지 다양한 차량 유형에 적용할 수 있는 적응성과 유연성을 보유하고 있습니다. 이후에는 MEB의 수정 및 개선 버전인 MEB+ 플랫폼을 도입하고자 합니다.
다음은 MEB+ 플랫폼 특징입니다.
향상된 주행 거리: 최대 700km
더 빠른 충전: 175kW~200kW
모듈형 배터리 개념: 다양한 주행 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 배터리 크기에 대한 옵션을 제공하여 비용 효율성을 최적화함으로써 배터리 용량을 최적으로 조정할 수 있음
넓은 내부 공간
미래 지향성: 폭스바겐의 차세대 배터리 유닛 셀을 사용하여 고급 기능과 더 긴 범위를 지원. 또한 저렴한 가격의 보급형 옵션을 포함하여 확장된 모델 제공을 약속하여 다양한 옵션과 고객 만족을 보장
자, 마무리 짓겠습니다.
플랫폼은 다양한 모델을 효율적으로 개발하기 위한 자동차 산업에서의 기본적인 제품 전략입니다. 현재는 주력이 아니지만, 향후 주력이 되고 다양한 모델을 개발할 전기차를 위한 플랫폼도 필요할 겁니다.
전기차 플랫폼을 만드는 방법도 두 가지가 있겠죠.
첫 번째, 기존 내연기관 플랫폼을 확장 또는 변형하는 겁니다. 그렇게 되면 기존 설계 자산이나 기존 공정 등 레거시를 그대로 활용할 수 있다는 장점이 있지만, 전기차의 사용자 편의성, 성능을 최적화할 수 없다는 단점이 있습니다. 대표적인 것인 공간 문제입니다. 탑승자에게 필요한 공간도 있지만, 배터리를 장착할 공간이 부족하여 주행거리에 문제가 생길 수 있습니다.
두 번째, 전기차 전용 플랫폼을 만드는 겁니다. 이렇게 되면 전기차 자체에 최적화된 플랫폼을 개발할 수 있다는 장점이 있겠죠. 물론, 기존 내연기관 레거시를 어떻게 처리할 것인가의 문제가 남지만, 그건 테슬라를 제외한 모든 자동차 회사가 해결해야 할 문제입니다.
여기서 한 가지 고려해야 할 것이 현재는 모델 수가 다양하지 않지만, 향후 늘어날 가능성이 높다는 겁니다. 그렇다고 하여 기존 내연기관처럼 세그먼트, 타입별로 플랫폼을 만드는 건 낭비입니다. 그래서, 공통적으로 전기차 전용 플랫폼은 다양한 차체 스타일, 차량 크기 등에 대응할 수 있도록 확장성, 유연성을 갖출 것을 요구받습니다. 그래서, 모듈러 아키텍처를 도입하게 되는 것이고요.
최근 폭스바겐 자동차 회사를 포함하여 다수의 자동차 회사가 플랫폼 전략에서 모듈러 아키텍처를 변환하고 있다고 알려져 있습니다. 정확히 말하면 플랫폼 전략에서 모듈러 아키텍처로 전환한 것이 아니라, 기존 플랫폼 전략을 모듈러 아키텍처를 반영한 플랫폼 전략으로 전환했다고 말해야 합니다. 즉, 플랫폼 전략을 그대로 유지가 되는 겁니다. 플랫폼이 적용할 모델의 범위를 확대하고, 궁극적으로는 하나의 플랫폼으로 전체 모델을 대응하기 위하여 유연성, 확장성을 확보하기 위해서 모듈러 아키텍처를 활용한 겁니다.
이렇게 만들면 한 가지 중요한 장점이 있습니다. 자동차의 플랫폼은 단순히 제품 플랫폼에 그치지 않습니다. 그 자체가 프로세스 플랫폼, 즉 공정을 결정하는 요인이 됩니다. 그런데, 전기차 전용 플랫폼은 이렇게 확장성을 갖춘다는 건 공정을 공통으로 사용할 수 있음을 의미합니다. 굉장히 효율성이 높겠죠.
그렇다면, 플랫폼 전략은 문제가 없을까요? 플랫폼을 신규로 만드는 건 투자비와 시간이 소요됩니다. 플랫폼을 개발하는 시간만큼 신제품의 출시 시간이 길어지고, 투자비가 클 경우는 차량 비용이 증가할 수 있겠죠? 그래서, 플랫폼을 제대로 만들어 놓고, 최대한 다양한 모델에 적용해야만, 최대한 많은 모델 수에 적용해야만 투자 시간과 투자비를 낮출 수 있게 돕니다. 그래서, 더욱더 모듈러 아키텍처를 활용하고자 하는 거죠. 다수의 플랫폼을 개발할 여유가 없으니까요. 그런데, 모듈러 아키텍처를 만드는 건 기존 플랫폼을 만드는 것보다 어렵습니다. 조금만 생각하면 왜 그런지는 쉽게 알 수 있습니다. 확장성과 유연성을 확보해서 만들어야 하니까 그렇겠죠.
마지막으로 자동차 회사별 전기차 전용 플랫폼을 정리하겠습니다.
