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현대 아이오닉5, 전비 우수성의 배경은 실리콘 카바이드

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글 : 채영석(charleychae@global-autonews.com)
승인 2022-04-15 08:25:47

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현대자동차의 아이오닉5가 2022 월드 카 어워즈에서 올 해의 자동차를 비롯해 올 해의 전기차, 그리고 올 해의 카 디자인까지 세 개 부분을 휩쓸었다. 작년에 출시된 수많은 배터리 전기차 들 중에서 이처럼 높은 주목을 끈 배경은 파격적인 디자인과 전기차 전용 플랫폼의 우수성, 그리고 1회 충전 주행거리 드이 복합적으로 어울렸기 때문으로 분석된다.

그 중에서도 아이오닉 5의 주행거리 부문에서 경쟁력을 인정받을 수 있었던 이유 중 하나는 인버터의 전력 반도체 요소로 실리콘 카바이드 (SiC)를 채택했기 때문이다. 아이오닉5는 E-GMP 의 부품으로 SiC를 채용한 인버터를 사용한다. 이는 기존의 Si(실리콘) IGBT(절연 게이트 바이폴라 트랜지스터)가 장착된 인버터와 비교하여 주행거리를 최대 5%까지 확장할 수 있는 것으로 평가되고 있다. SiC는 주로 고급 자동차 브랜드의 EV에 채택되었으며 비용은 Si보다 높다. 

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한국전기연구원은 SiC 파워반도체를 전기차에 적용할 경우 최대 10% 전비 증가를 기대할 수 있을 정도로 효과가 매우 크다고 밝히고 있다. 하지만 폭발적으로 늘어나는 전기차 수요보다 SiC 파워반도체는 소수의 선진국들만이 독점하고 있어 전 세계적으로 공급 부족에 시달리고 있다 한다. 

아이오닉의 인버터(사진 위)는 콘티넨탈 자회사 비테스코 테크놀러지스로부터 공급받으며 통합된 SiC 모듈(사진 아래)은 인피니온 테크놀러지스에서 생산한다. 두 회사가 생산한 SiC를 사용하는 인버터는 같은 플랫폼을 베이스로 하는 아이오닉 5 이외의 모델에도 채용된다.

인피니언 테크놀로지스에 따르면 SiC를 채용함으로써 Si의 IGBT에 비해 인버터 에너지 소비를 69% 줄일 수 있다고 한다. 이는 차량 전체로 보면 7.6 %의 에너지 저감으로 이어진다고 밝히고 있다. 아이오닉 5의 전비는 5.1km/kWh, WLTC 기준으로는 131Wh/km로 최근 출시된 배터리 전기차 중 상위에 속한다.

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