자동차 플랫폼은 본질적으로 차량의 구조적 기반입니다. 아키텍처와 사양에 따라 섀시 강성, 서스펜션 레이아웃, 실내 공간, 모터 및 변속기 유형과 같은 주요 엔지니어링 결정이 결정됩니다. 역사적으로 내연 기관(ICE) 모델을 구축해 온 기존 자동차 제조업체는 이제 기존 플랫폼을 폐기하고 새로운 EV 전용 아키텍처를 엔지니어링하거나 기존 아키텍처를 전기 파워트레인에 맞게 조정하는 선택에 직면해 있습니다.
업계는 앞으로 나아갈 최선의 길을 놓고 여전히 분열되어 있습니다. 일부 브랜드는 현재 ICE 플랫폼을 개조하고, 다른 브랜드는 빈 시트에서 시작하여 전용 EV 플랫폼을 제작하며, 일부 브랜드는 혼합 전략을 사용하여 두 가지 전술을 서로 다른 모델에 적용합니다. 아래에서는 각 방법이 제공하는 이점을 살펴보겠습니다.
수정된 ICE 플랫폼
엔지니어는 ICE 플랫폼을 개발할 때 일반적으로 몇 년 후의 미래를 예측합니다. 이러한 플랫폼을 완전 전기 자동차에서 실행 가능하게 만들려면 설계자는 해당 가능성을 원래 청사진에 포함시켜야 합니다. 폭스바겐 그룹의 MQB 플랫폼을 예로 들어보겠습니다. 이 플랫폼은 가솔린과 디젤부터 천연가스, 플러그인 하이브리드, 순수 전기 구동계에 이르기까지 다양한 동력원을 수용하도록 고안되었습니다. 이러한 다양성은 제조 유연성에 도움이 되지만 플랫폼의 핵심 강조점은 필연적으로 ICE 애플리케이션에 남아 있습니다.
BMW의 CLAR 및 FAAR 아키텍처는 이러한 전략을 잘 보여줍니다. 원래는 내연 기관용으로 설계되었지만 전기 모델의 기반 역할도 할 수 있습니다. 대부분의 기존 ICE 차량은 가로로 장착된 엔진과 기어박스가 프론트 액슬에 동력을 전달하는 "전면" 구성을 사용합니다. 결과적으로 동일한 ICE 섀시에 구축된 EV는 전면 구동 레이아웃을 상속받습니다.
전통적인 ICE 토대는 종방향 배기 경로와 옵션인 4륜 구동 구성 요소를 예상합니다. 제조업체가 이러한 시스템을 배터리 팩으로 교체할 때 팩은 종종 "H" 또는 "T" 구성과 같은 복잡한 형태로 형성되어야 합니다. 이러한 추가된 복잡성으로 인해 차량에 최고 용량의 배터리를 장착하기가 어렵고 유연성이 제한되므로 단일 모델이 여러 용량 옵션을 제공하는 경우는 거의 없습니다.
또 다른 제약은 공간을 둘로 나누는 뒷좌석 승객석 아래로 이어지는 터널입니다. 이 설계는 토크 관리를 방해하고 차선의 내부 패키징으로 이어집니다.
토크 핸들링 단점은 BMW의 CLAR과 같이 개조된 후륜 구동 기반 플랫폼에서 완화됩니다.
EV 전용 플랫폼
전용 EV 플랫폼은 상당한 R&D 투자와 긴 개발 주기를 요구하므로 차량 가격이 상승하고 출시가 연기됩니다. 그럼에도 불구하고 시간이 지남에 따라 더 현명한 선택이 될 수 있는 몇 가지 이점을 제공합니다.
먼저 물리학에 대해 논의해 봅시다. 고속 차량을 운전할 때마다 가속 중에 등받이가 좌석에 눌리는 느낌을 받았을 것입니다. 이는 무게가 뒤쪽으로 이동하여 뒤쪽이 압축되는 동안 앞쪽이 약간 들리는 현상을 나타냅니다. 따라서 견인력을 저하시키지 않고 전기 모터의 크고 즉각적인 토크를 활용하려면 동력이 리어 액슬로 전달되어야 합니다.
결과적으로 단일 모터 설정은 일반적으로 후방 차축을 구동합니다. 또한 이 배열은 전면 구동축이 없기 때문에 회전 반경이 더 좁아집니다.
Renault Megane E-Tech와 Nissan Ariya는 전용 EV 플랫폼 CMF-EV를 공유하지만 둘 다 전륜 구동 차량입니다. Renault-Nissan은 무게와 공간을 절약하기 위해 이 레이아웃을 선택했습니다. 모든 구성 요소를 전면에 집중함으로써 주로 짧은 배관과 고전압 케이블 배선을 통해 차량의 질량을 100kg 줄이고 트렁크의 화물 공간을 확보했습니다.
또한 전용 EV 플랫폼은 축 사이에 배치된 단순한 직사각형 배터리 형상을 제공하므로 제조업체는 더 많은 모듈을 추가하여 에너지 용량을 늘릴 수 있습니다. 그러나 이 "스케이트보드" 레이아웃은 리어 서스펜션 디자인을 복잡하게 만듭니다. 소형차에서는 종방향 링크가 포함된 완전 독립형 멀티링크 서스펜션이 실용적이지 않으며 횡방향 링크만 실행 가능한 옵션으로 남겨둡니다.
전용 EV 아키텍처를 사용하면 엔진 베이가 필요하지 않으므로 내부 바닥이 편평해지고 휠베이스가 길어집니다. 이 디자인은 실내 공간을 자유롭게 하여 소형 전기차가 대형 모델에 버금가는 공간을 제공할 수 있게 해줍니다.
낮게 위치한 메인 배터리는 차량의 전체 높이를 약간 높여 제조업체가 지상고를 약간 올리도록 유도합니다. 결과적으로, 현재 전기 이동성은 공기역학적 한계에 직면한 SUV 및 크로스오버에 더 적합합니다.
스포츠 쿠페와 같은 보다 날렵한 전기 자동차를 개발하기 위해 포르쉐와 아우디는 타이칸과 E-트론 GT 모델에 "풋 차고" 디자인을 통합했습니다. 이 기능에는 배터리 팩 내에 특정 공간을 만들어 뒷좌석 탑승자의 발을 위한 여유 공간을 늘리는 기능이 포함됩니다.
결론
특수한 EV 아키텍처가 기존 모듈식 내연기관(ICE) 플랫폼에 비해 뚜렷한 이점을 제공한다는 것은 분명합니다. 광범위하게 EV 플랫폼은 세 가지 유형으로 분류될 수 있습니다. 느리지만 매우 효율적인 방법을 나타내는 전용 EV 플랫폼; 중간 솔루션 역할을 하는 후륜 구동 기능을 갖춘 모듈식 ICE 플랫폼; 그리고 절충안을 나타내는 개조된 전륜 구동 ICE 플랫폼. 우리는 이러한 옵션 간의 신속한 비교를 용이하게 하기 위해 아래 표를 작성하려고 시도했습니다.
