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BMW, 모든 전기구동 부품 자체 개발한다

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글 : 채영석(charleychae@global-autonews.com)
승인 2020-11-12 20:03:11

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BMW 그룹이 2020년 11월 11일부터 개최하고 있는 #NEXTGen 2020에서 전구 구동에 대한 모든 요소를 자체적으로 개발하겠다고 발표했다.  BMW는 2013년 i3와 i8을 출시하며 전동화 전략에 앞선 행보를 보여왔으며 기본적인 개념은 고객이 원하는 파워트레인을 제공한다(Power of Choice )는 것이다. 이를 바탕으로 선도적 위치를 더욱 강화하기 위해 BMW 그룹은 전기 이동성 및 모델 포트폴리오를 확장하고 있다.

BMW의 e드라이브 기술은 현재 5세대에 이르렀으며 i 브랜드를 통해 고전압 배터리, 전기 모터, 배터리 셀, 파워 일렉트로닉스 충전 기술 등 모든 분야에서 10 년 이상의 노하우를 축적했다. 이런 기술력을 바탕으로 2년 내 전동화 모델을 25 개로 더 늘릴 계획이며 2021년 말까지 100만 대를 판매한다는 계획이다. 

오늘날 유럽 전역에 새로 등록된 모든 BMW 및 미니 모델의 약 13.3 %가 완전 전기 또는 플러그인 하이브리드 드라이브 시스템을 갖추고 있다. BMW 그룹은 이 비율이 2021 년까지 1/4로, 2025 년까지 1/3, 2030 년까지 절반으로 증가할 것으로 예상하고 있다. 전동 파워 트레인이 장착된 BMW 및 미니 차량은 현재 전 세계 74 개 시장에서 판매되고 있다. 전동화 모델의 총 판매량은 2019 년까지 50 만대를 넘어 섰고 2021 년 말까지 100 만대를 넘어 설 것으로 예상된다. 

BMW 그룹은 이러한 목표를 달성 할 수 있도록 BMW e드라이브 기술의 모든 요소를 자체적으로 개발한다는 방침이다. 전기 모터, 고전압 배터리, 충전 기술 및 파워 일렉트로닉스의 품질은 2011 년부터 BMW i 브랜드로 얻은 경험에 뿌리를 두고 있다. BMW 그룹은 앞으로 딩골핑 공장의 전기 드라이브 시스템 역량 센터에서 8 개 생산 라인의 전동화 모델용 배터리 모듈, 고전압 배터리 및 전기 모터를 제조할 예정이다. 앞으로 수년 내 4 개의 라인을 추가로 설치하고 생산 능력을 대폭 늘릴 계획이다. 

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2015년 8,000 제곱미터의 생산 공간으로 시작된 전기 구동 시스템 생산 역량 센터는 80,000 제곱미터로 10 배 증가할 예정이다. 목표는 2022 년에 딩골핑에서만 매년 50만 대 이상의 전기 구동 시스템을 생산하는 것이다. 딩골핑은 이미 전기 자동차 부품 제조 분야에서 다년간의 전문성을 축적해왔다. BMW i3 용 고전압 배터리는 2013 년부터 이곳에서 대량 생산되었으며 2015 년부터 전기 모터도 제작하고 있다. 오늘날 딩골핑 공장은 배터리 전기차와 플러그인 하이브리드 전기차는 물론이고 내연기관 엔진 모델까지 같은 조립라인에서 생산된다. 이로 인해 오늘날 진행중인 다양한 모빌리티 솔루션 및 요구 사항을 해결하는 방법에 대한 주요 사례 연구가 됐다. 
 
BMW 그룹은 전기 주행을 위한 전체 프로세스 체인을 구축하고 있다. 2019 년에 뮌헨에 설립한 배터리 역량센터는 구성 및 설계를 통한 연구 및 개발에서 대규모 생산에 이르기까지 배터리 기술의 전체 가치 사슬을 매핑한다. 이는 BMW 그룹이 이미 에너지 밀도, 피크 출력, 서비스 수명, 안전, 충전 특성 및 다양한 온도에서의 성능 향상과 같은 고객 관련 측면에 초점을 맞추고 비용 절감과 같은 차세대 배터리 셀을 개발하고 있음을 의미한다. 

2022 년 이 센터의 연구 결과는 BMW 그룹의 리튬 이온 배터리 셀 제조를 위한 새로운 파일럿 공장에서 실행될 예정이며, 현재 뮌헨 근처 파스도르프에 건설 중이다. 이 파일럿 공장은 BMW를 사내 전기 주행을 위한 전체 프로세스 체인을 커버하는 최초의 자동차 제조업체로 만들 것으로 보인다. 

BMW 전기 파워 트레인 전략은 Power of Choice가 중심이다. 즉, 고객에게 항상 개별 요구 사항에 가장 적합한 전체 패키지를 제공한다는 것이다. 전기 모빌리티와 관련하여 이것은 주로 성능과 범위 사이의 균형을 맞추는 문제이다. 최첨단 테스트 방법 및 테스트 사례의 개발은 이 경로에서 중요한 단계였으며 효율성을 높이고 프로세스를 가속화했다. 이를 염두에 두고 뮌헨에 있는 BMW 그룹의 E- 드라이브 시스템 테스트 장비는 첫날부터 새로운 시스템 구성 요소 개발을 지원하고 상상할 수 있는 모든 운전 조작의 테스트를 가능하게 한다. 

이를 위해, 높은 동적 동력계는 태양, 눈, 바람, 비, 도심을 통과하거나 뉘르부르크링 북코스에서 운전하는 등 모든 종류의 다양한 조건에서 구름, 공기, 경사, 가속 및 관성 저항의 모든 조합을 시뮬레이션 할 수 있다. 그리고 이 모든 작업은 매일 24 시간 수행 할 수 있다. 이 시설에서는 엔지니어의 집에서 원격으로 테스트 드라이브를 수행 할 수도 있다. 따라서 BMW의 전기 구동 시스템 개발 작업은 결코 멈추지 않으며 항상 빨라지고 있다. 

E-Drive 시스템 테스트 장비는 가장 인상적인 기능인 가상 구성 요소로 시뮬레이션해 아직 완성되지 않은 부품을 테스트 할 수 있는 기능으로 중심적인 역할을 한다. 혁신을 위한 개발 시간을 1 년 반으로 단축한다. 

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BMW의 5 세대 e드라이브 기술의 주요 장점은 희토류를 사용하지 않는다는 것을 비롯해 전기 모터, 변속기 및 파워 일렉트로닉스 장치를 단일 하우징에 통합한 컴팩트한 구조, 기술의 모듈식 설계에 기반한 유연한 확장성 등이다. 드라이브 시스템은 모든 차량 컨셉과 호환되며 다양한 모델에 대한 다양한 전력 등급으로 제공된다. 2021 년부터 BMW i4 및 BMW iX 모델에도 적용된다. 

BMW 그룹은 지속가능성을 위한 선구자로서의 지위를 유지하기 위해 공급 업체와 공급 업체와 계약을 체결하여 지금부터 제조용 배터리 셀에 친환경 전력 사용을 약속했다. 생산량이 증가함에 따라 친환경 전력으로 전환하면 향후 10 년 동안 약 천만 톤의 CO2를 절약 할 수 있다고 밝혔다. 이는 매년 뮌헨 크기의 도시에서 발생하는 대략적인 이산화탄소 양과 맞먹는다. 

현재 BMW 5 시리즈 양산 모델에는 530kW/720hp 이상의 최대 시스템 출력을 발휘하는 3 세대 전기 모터가 장착되어 있다. 이 세 가지 구동 장치는 승객실을 침범하지 않고 통합되었으며 매우 역동적인 성능을 제공한다. 프로토 타입에는 뒤 차축에 두 개의 독립적으로 제어 가능한 전기 모터가 장착되어 있다. E- 토크 벡터링 기능의 채용으로 BMW의 브랜드 슬로건인 달리는 즐거움에서도 부족함이 없다. ​
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