글로벌오토뉴스

상단배너

  • 검색
  • 시승기검색
ä ۷ιλƮ  ͼ  ī 󱳼 ڵδ ʱ ڵ 躴 ͽ ǽ ȣٱ Ÿ̾ Auto Journal  Productive Product

[오토저널] e-Axle 시스템의 기술 동향

페이지 정보

글 : 오토저널(ksae@ksae.org)
승인 2022-03-18 10:20:21

본문

전 세계적인 연비개선 및 배출가스 규제강화로 전기에너지를 기반으로 하는 자동차 시장이 확대되고 있다. 이중 내연기관 차량의 엔진 및 변속기를 대체하는 EV(Electric Vehicle)와 PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 구동 핵심제품인 e-Axle 시스템(구동 모터, 인버터, 감속기, 차동장치, e-Parking 장치를 포함하는 일체형 구동 모듈)은 국내 및 해외 대형 부품업체 주도로 기술개발 및 양산 공급이 이루어지고 있다. e-Axle 시스템은 전동식 구동모듈, e-Drive, e-Drivetrain, e-Powertrain 등으로 일컬어지고 있다.

e-Axle Business는 차량 연비 규제 강화와 모터/배터리의 기술혁신에 따른 가격경쟁력을 바탕으로 급속히 성장할 것으로 예상하고 있다.

c3e9fcae7a1adca936bf9872a8ce430f_1647566

c3e9fcae7a1adca936bf9872a8ce430f_1647566

●Global Market
•30% 이상 급속 성장이 전망됨 (2018~2025년)
•M$2,705 (2.4조원, 2018년) → M$21,639 (32조원, 2025년) : CAGR 34.6%

● Market Segments
•차량 : 전기차 M$127 (2018년) → M$2,046 (2025년) : CAGR 48.8%
•Drive : RWD 기준 M$402 (2018년) → M$3,304 (2025년) : CAGR 35.1%
•Component : 트랜스미션 M$2,186 (2018년) → M$15,869 (2025년) : CAGR 32.7%

● Impact Factors
•성장동인 : 전기차(EV)와 하이브리드차(HEV/PHEV) 판매 증가
•제약요인 : e-Axle Drive System의 높은 가격
•기회요인 : 배출가스 규제 강화

지금까지 해외 업체를 중심으로 개발되어 온 e-Axle 시스템의 구조 변화를 요약하면 <표 1>과 같다.

c3e9fcae7a1adca936bf9872a8ce430f_1647566

국내 동향
대형 완성차 업체(H사, S사 등)의 그룹사 중심으로 EV / PHEV용 제품개발 및 양산 적용이 상용화되었으며, 기술적 수준은 모터 회전축과 1단 감속기를 비동축으로 연결 후 기계식 차동장치를 사용하여 양쪽 바퀴의 토크 배분을 하는 사양(Generation I)이다.

초소형 전기차 업체는 대부분 소물량·다품종 사양으로 국내 대형업체의 공급 거절에 따른 공급업체 부재로 대부분이 저가·저품질의 중국 업체 등의 수입에 의존하고 있는 실정이다.

최근 현대기아자동차는 전기자동차용 E-GMP(Electric Global Modular Platform)를 공개하고, 일체형 고효율/고밀도 모터-인버터 모듈을 적용한 1단 감속기 e-Axle 사양을 공개하였으나, 아직 2단 변속기 및 토크 벡터링 기능을 탑재한 사양은 접근하지 못하고 있다.

해외 동향
글로벌 부품회사인 Bosch, GKN, Borgwarner, Continental 등에서 다양한 형태의 e-Axle 제품을 생산하고 있으며, 주 양산 모델은 모터 회전축과 1단 감속기를 비동축 또는 동축으로 연결하고 기계식 차동장치를 사용한 사양(Generation I & II)이며, 최근 Generation Ⅲ 사양에 대한 개발이 이루어지고 있다.

최근 Porsche는 Taycan에 일체형 고효율/고밀도 모터-인버터 모듈을 적용한 2단 변속기 e-Axle을 세계 최초로 적용하였으나, 아직 토크 벡터링 기능 적용은 하지 못하고 있다. GKN은 BMW i8, Porsche 918, Volvo XC90 T8의 PHEV에 GenerationⅡ 사양의 e-Axle을 양산 적용하고 있다. Tesla는 자체적으로 e-Axle을 생산하고 있으며, 사양은 GenerationⅠ을 Upgrade한 모터-인버터, 감속기 일체형 사양으로 Front (Induction 모터) & Rear (IPMSM 모터)에 각각 e-Axle을 적용하고 있지만 차동 장치는 기계식을 적용하고 있다.

모터구동-2단변속-차동기능(토크 벡터링 포함)을 컴팩트하게 구현하는 e-Axle 시스템은, 향후 더욱 넓게 전개되는 전기자동차 시장에서 많은 호응을 받을 것으로 기대되고 있으므로 이에 대한 적절한 기술 개발이 필요할 것으로 생각된다​.

 

글 / 임원식 (서울과학기술대학교)

출처 / 오토저널 2021년 6월호  

  • 페이스북으로 보내기
  • 트위터로 보내기
  • 구글플러스로 보내기
하단배너
우측배너(위)
우측배너(아래)