일본산업뉴스요약

중국 전동차에 수평대향 엔진 확대
BYD 4기통, 지리자동차계 2기통

중국에서 전동차용 수평대향 엔진의 개발이 확대되고 있다. 중국 BYD에 이어 지리그룹 계열과 체리자동자가 개발을 천명했다. 연비가 나쁘고 엔진차에서 니치(niche)한 수평대향이지만, 플러그인하이브리드차(PHEV) 등에서는 높이나 진동을 억제할 수 있는 특징이 평가되고 있다. 중국 기업은 독자적인 발상으로 전동차 개발을 견인하며 세계와의 차이를 벌린다.

2025년 4월에 개최된 ‘상하이 모터쇼 2025(제21회 상해 국제 자동차 공업 전람회)’에서 중국계 3사가 수평대향 엔진을 공개했다.

수평대향 엔진은 피스톤(기통)이 좌우에 수평으로 마주보고 배치되는 구조로, 좌우의 피스톤이 동시에 바깥쪽으로 움직임으로써 진동을 서로 해소하는 특징이 있다. 중심을 낮게 하여 주행 성능을 높이기 쉽지만 연비 성능이 낮고, 최근에 4륜 엔진차에서는 독일 포르쉐와 스바루만이 양산하고 있었다.

-- 수평대향 채택으로 Cd값(공기저항계수) 0.195 실현 --
BYD 산하의 고급차 브랜드 ‘양왕’은 신형 세단 ‘U7’의 PHEV에 수평대향 엔진을 채택한다. 배기량 2.0L의 4기통으로 터보차저를 갖춘다. 최고 출력은 180kW, 최대 토크는 380N·m로 충분한 한편, 엔진 자체의 연비 성능이 낮아 약 11.8km/L(8.5L/100km, WLTC)에 그친다고 한다.

연비 성능의 악화는 PHEV 성능에서 중요한 항속거리의 단축으로 이어진다. 그럼에도 BYD가 수평대향 엔진을 채택한 이유는 프런트 후드의 높이를 눌러 공기저항을 낮추는 데 따른 거리연장 효과가 클 것으로 봤기 때문이다. 수평대향 엔진은 기통을 수평으로 눕히는 구조로, 직렬이나 V형 엔진보다 높이를 낮출 수 있다. BYD는 U7에서 Cd값(공기저항계수) 0.195를 실현했다. 일반적인 차량은 0.3 안팎으로, 공력성능을 크게 높일 수 있었다.

BYD는 공력성능뿐만 아니라 수평대향 엔진의 높은 프리미엄성도 수평대향 엔진을 채택한 이유라고 밝힌다. 양왕의 담당자는 “스바루와 포르쉐만 수평대향 엔진을 실용화하고 있어, 프리미엄의 가치가 있다”라고 말한다.

덧붙여 엔진의 연소 효율을 희생해도 공력성능을 높이는 것을 중시하는 발상은 BYD 이외에도 확산되고 있다. 수평대향 엔진은 사용하지는 않지만, 도요타자동차나 마쓰다 등도 그 생각을 도입한 PHEV를 개발 중이다.

-- 영국의 HORSE는 2026년에 실용화 --
지리그룹과 프랑스 르노의 합작사인 영국 HORSE Powertrain과 체리자동차는 소형 레인지 익스텐더 EV(전기자동차)에 수평대향 엔진을 탑재할 방침이다. BYD의 PHEV와 달리 엔진은 발전 전용으로 구동에는 사용하지 않는다.

HORSE의 수평대향 엔진은 배기량이 1L인 2기통. 질량은 91㎏으로 가볍고 열효율은 41%로 비교적 높다. 레인지 익스텐더 시스템의 출력은 31kW가 된다. 가솔린 연료는 물론 메탄올 연료에도 대응한다. 관계자에 따르면 2026년에 양산을 시작해 중국에서 판매할 계획이다.

체리자동차의 수평대향 엔진도 2기통으로, 배기량은 1.2L로 HORSE의 배기량보다 크다. 열효율은 매우 높고, 45%를 목표로 한다고 한다. 담당자는 “수년 이내에 레인지 익스텐더 차량에 탑재할 예정이다”라고 말한다.

HORSE나 체리자동차가 발전 전용 엔진으로 수평대향을 선택한 이유는 소형화를 하면서도 진동을 줄일 수 있기 때문이다. 레인지 익스텐더 EV는 엔진을 정지시키고 EV로 주행하는 기회가 많아 조용하다. 배터리 잔량이 줄어 발전용으로 엔진을 동작했을 때의 정숙성은 일반적인 엔진차보다 더 중요하다.

HORSE 담당자는 “레인지 익스텐더용 엔진은 자주 사용하는 게 아니므로 큰 배기량이나 출력은 필요 없다”라고 말한다. 배기량이나 기통 수는 최소한으로 해도 좋기 때문에 HORSE와 체리자동차는 2기통 구성을 선택했다. 수평대향 엔진의 2기통은 좌우 피스톤 운동으로 서로의 진동을 해소할 수 있기 때문이다.

중국에서 확산되고 있는 수평대향 엔진. 한때의 붐으로 끝날 것인가, 아니면 주류가 될 수 있을 것인가? HORSE의 담당자는 “전동차와 궁합이 좋아, 향후 중국을 중심으로 급속히 퍼져 나갈 가능성이 있다”라며 수평대향 엔진이 향후 더욱 더 확산될 것이라고 견해를 보였다. PHEV 개발에서 앞서가는 중국을 따라잡기 위해 해외 업체들이 새롭게 수평대향 엔진의 개발에 나설 가능성도 있다.

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