진화하는 테슬라 플랫폼..배터리팩 대신 차체 구조로 활용
진화하는 테슬라 플랫폼..배터리팩 대신 차체 구조로 활용
  • 김현지 에디터
  • 승인 2021.03.03 09:00
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테슬라 플랫폼 변화 : 스케이트보드에서 구조용 배터리팩(Structural Battery)까지

 

테슬라는 2012년 대형 세단 모델 S를 론칭하면서 스케이트보드형 전기차 플랫폼을 처음으로 도입했다. 스케이트보드 플랫폼은 스케이트보드 모양을 닮아 붙여진 이름이다. 배터리와 구동 모터 등을 모듈 형태로 스케이트보드 플랫폼에 얹고, 그 위에 상부 차체를 올린 구조이다. 테슬라 모델 3 무게는 1.8톤 정도다. 무거운 배터리를 차량 하부에 배치하여 차량 무게 중심을 매우 낮게 설계했다. 이렇게 되면 극 관성 모멘트(polar moment of inertia)가 매우 낮아진다. 극관성 모멘트가 낮으면 자동차의 민첩성과 핸들링을 향상 시켜 운동 성능은 더욱 좋아지고 회전운동 에너지를 최소화해 코너를 돌 때  안정성도 높아진다. 그렇기 때문에 테슬라 차량은 사고 시에도 전복되는 경우가 거의 없다.

Tesla 전복 테스트

 

극 관성모멘트란 비틀림에 저항하는 정도를 나타내는 값이다. 간단히 말하자면 이 값이 작을수록 동일한 토크가 가해졌을 때, 비틀림의 정도가 적다. 예를 들면 피겨스케이트 선수가 스핀 할 때, 팔다리를 뻗으면 회전 속도가 느려진다. 팔다리를 안으로 접으면 회전 속도가 빨라지는 것과 마찬가지다.

 내연기관차는 엔진이나, 기어 박스를 차량 앞이나 뒤에 배치한다. 이럴 경우 팔을 펴고 트리플 악셀을 하는 것처럼 핸들링 성능이 저하된다. 이런 이유로 전기차는 스케이드보드형 플랫폼 도입이 활발하다. 폭스바겐 MEB, 현대차 E-GMP, GM의 BEV3, 토요타 E-TNGA 등의 대표적이다. 

현대차,E-GMP
폭스바겐,MEB

 

일론 머스크 테슬라 CEO는 한 단계 더 진화한 구조용 배터리(structural battery) 개념을 새로 도입하면서 "스케이트보드형 플랫폼은 구식"이라고 언급했다. 구조용 배터리는 배터리가 에너지 디바이스면서 차체 구조로도 활용되는 것을 뜻한다. 배터리가 처음으로 두 가지 용도로 갖게 되는 것이며, 배터리 팩이 따로 존재하는 것이 아니라 배터리가 차의 일부로써 존재하는 것을 의미한다. 비행기의 날개를 연료 탱크로 쓰는 것에서 이런 아이디어를 얻었다고 한다. 이럴 경우 차량 무게는 10% 줄어들고, 주행 거리는 14% 늘어난다. 추가로 370여 개의 부품을 줄일 수 있다. 구조용 배터리 플랫폼으로 생산되는 최초 차량이 테슬라 베를린공장에서 생산하는 모델 Y로 알려진다.

Tesla Structural Battery

다른 자동차 회사들이 테슬라 스케이트보드형 플랫폼을 벤치마킹하고 있는 상황에서 테슬라는 한 단계 더 진화한 셈이다.

김현지 에디터 carguy@carguy.kr


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