일본산업뉴스요약

닛산, PHEV 엔진의 열효율 47% 실현
BYD를 넘어서 세계 최고 수준

닛산자동차가 개발한 신형 플러그인 하이브리드차(PHEV)용 가솔린 엔진에서 최고 열효율이 47%에 달한 것으로 나타났다. 중국에서는 열효율 경쟁이 치열해 BYD나 저장지리홀딩그룹(지리그룹) 등이 46%대를 내세운다. 닛산(日産)은 그것들을 웃돌며 세계 최고 수준을 기록했다. 열효율을 높여 PHEV의 항속거리를 늘려, 열세였던 중국에서 반격을 도모한다.

닛산이 ‘2025 상하이 모터쇼’에서 발표한 픽업 트럭형 PHEV ‘Frontier Pro’의 엔진에서 최고 열효율이 47.06%에 달했다. 엔진은 터보를 탑재해 배기량 1.5L의 직렬 4기통이다. 직병렬(Series Parallel) 방식 PHEV 시스템과 조합한다. 닛산과 둥펑자동차그룹의 상용차 합작회사인 정저우닛산이 시스템 전체를 개발하고, 엔진 자체는 닛산과 둥펑이 공동 개발했다. 닛산은 이번 PHEV 시스템을 중국 이외의 시장에 전개하는 것도 내다보고 있다.

둥펑자동차는 2023년에 중국 업체로서 일찌감치 열효율 45% 이상을 달성하는 등 엔진 기술 개발에 주력하고 있다. 외신에 따르면 연구 단계에서는 47%에 도달하였고, 2026년에는 48%로 향상될 전망이라고 한다. 닛산은 둥펑자동차의 저손실 기술과 연소 기술 등을 활용해 양산 엔진에서 47%의 열효율을 실현했다.

47%에 달하기 때문에 꾸준히 엔진 마찰 손실 저감을 진행했다. 예를 들면 전동 워터 펌프나 고압의 연료 분사 펌프의 마찰을 줄이고, 피스톤의 경량화 등을 실시했다.

-- 왜 직병렬 방식을 채택했는가 --
닛산의 하이브리드차(HEV) 기술의 주류는 엔진을 발전 전용으로 사용하는 직렬(Series) 방식의 ‘e-POWER’다. Frontier Pro의 PHEV 시스템에서 직병렬 방식을 채택한 것은 중국에서는 지방을 중심으로 장거리 이동이 많은 사정을 고려했기 때문이다. 직병렬 방식은 엔진으로 발전할 뿐만 아니라 바퀴에 구동력을 직접 전달하는 등 주행 상황에 따라 구분해 사용한다. 고속 순항 시에는 모터 주행보다 엔진으로 직접 구동하는 편이 효율은 높아진다고 보고, 직병렬 방식에 우위성이 있다고 생각했다. 닛산 담당자는 "e-POWER보다 고속 순항 효율은 좋다"고 말했다.

신형 PHEV용 엔진을 4기통으로 만든 이유는 중국의 엔진 트렌드에 맞추는 것을 중시했기 때문이다. 닛산의 e-POWER용 엔진은 3기통이었다. 닛산 담당자는 “중국 시장에서 3기통은 진동이 크다는 인식 때문에 이미지가 좋지 않다”라고 말한다. 중국의 엔진에 정통한 엔지니어링 업체의 관계자도 “3기통이라는 이유만으로 거들떠보지도 않는다”라고 말한다.

Frontier Pro의 엔진은 세로로 배치하며, 뒤쪽에 모터를 통합한 변속기를 탑재한다. 시스템 최대 토크는 800N·m로, 배터리 용량은 33kWh가 된다. 중국 시장에서의 전기자동차(EV) 주행의 최대 항속거리는 135km를 목표로 한다.

HEV나 PHEV의 전용 엔진은 ‘DHE(Dedicated Hybrid Engine)’라고 불리며, 상품성에서 중요한 항속거리와 직결되는 열효율은 중요한 개발 지표가 되고 있다. BYD는 DHE의 열효율을 높임으로써 항속거리가 2000km에 달하는 PHEV를 투입하고 있다. 닛산은 Frontier Pro의 항속거리를 아직 공개하지 않았지만 고효율 엔진을 이용함으로써 BYD 등을 추격하고 있다.

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