일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2020.11.9

중국이 자동차 엔진의 기술 강화
‘EV(전기자동차) 쏠림 현상’ 우려

중국의 자동차 업체들이 엔진 기술 강화에 본격적으로 나서기 시작했다. ‘중국=전기자동차(EV)’ 라는 인상이 강하지만, EV 핵심인 배터리 산업의 육성에 어느 정도 전망이 보였다고 판단했을 것이다. 다음 주역은 하이브리드차(HEV)라는 이유로, 그 핵심이 되는 엔진 기술의 획득에 힘을 쏟고 있다. 일본의 자동차 관계자 사이에서는 “중국은 엔진을 포기하고 EV를 택했다”라는 견해가 조금씩 나오고 있지만, 그것은 위험한 잘못이다.

중국의 자동차기술회에 해당하는 자동차공정학회(汽車工程學會)는 2020년 10월, 2035년을 상정한 기술 로드맵을 발표했다. 승용차 파워 트레인의 비율로서 2035년에 EV 및 연료전지차(FCV) 등의 신에너지 차량을 50%이상으로 한다는 목표를 세웠다.

한편으로 주목을 모은 것은 나머지 50%에 대해서는 연비가 50km/L (WLTC 모드)의 승용차로 만든다는 것이다. 엔진차로서는 도저히 실현이 어려운 연비값으로, 사실상 HEV를 의미한다.

일본에서 가장 연비 성능이 높은 도요타자동차의 HEV ‘야리스’는 36.0km/L (WLTC 모드)이다. 50km/L (WLTC)라는 것은 지극히 높은 목표치로서, 야리스처럼 고출력 모터를 이용한 HEV이며 가일층의 연구 없이는 실현될 수 없다.

중국은 ‘NEV(신 에너지차) 규제’를 도입해 EV를 중시하고 있어, 향후의 로드맵에서는 머지않아 ‘EV를 100%로 하는 극단적인 목표가 세워질 것’이라는 의외의 견해도 있었다. 이번처럼 절반이 HEV라고 하는 현실적인 견적이 등장하는 배경에는, 아마도 유럽 중심으로 검토가 진행되는 자동차의 라이프 사이클 전체에서 CO₂ 배출량을 평가하는 LCA(Life Cycle Assessment)를 염두에 두고 있는 것으로 보인다.

중국은 2060년까지 CO₂ 배출과 흡수를 동일하게 하는 카본 뉴트럴(탄소 중립)을 실현하는 구상을 내놓았다. 진정성 있게 도전하는 것이라면, 주행 중에서만 평가하는 CO₂ 배출량을 LCA로 바꾸는 것은 피할 수 없게 된다. 그렇다면 EV와 더불어 HEV가 필수가 된다. LCA에서는 발전(發電) 시의 CO₂ 배출량 등을 고려하기 때문에 EV와 HEV의 배출량에 거의 차이가 없다고 여겨지기 때문이다.

EV와 HEV가 장기적으로 어깨를 견주게 될 가능성이 있다는 생각은 환경적인 측면 때문만은 아니다. 예를 들어 혼다는 전세계 지역에 따라 다르지만, 2050년 시점의 LCA 환경 성능과 총 보유 비용(Total Cost of Ownership) 양면에서 HEV와 EV가 팽팽하게 겨룰 것으로 추산했다. 중국이 향후 장기 로드맵에서 EV와 HEV를 반반이라고 생각하는 것은 LCA를 중시하기 시작한 세계적인 흐름에 따른 것이라고 볼 수 있다.

-- '지리자동차(吉利汽車), 엔진 열효율에서 도요타를 초월 직전 --
중국은 향후 엔진 기술에 투자할 생각이 없다--. 일본에서 자주 듣는 견해이지만, 이는 EV를 우선 순위로 높여 추진하는 중국의 정책에 현혹되고 있는 것이다. 자동차 산업에서 후발국인 중국이 TOP이 될 수 있는 찬스가 있는 것은 경쟁 상대가 적은 EV라고 생각한 것에 불과하다. 중국은 대량의 보조금을 투입했다는 지적을 받으면서도, EV의 핵심 기술인 배터리 산업에서 닝더스다이(CATL) 및 비야디(BYD)와 같은 세계에서 경쟁력 있는 제조사를 육성했다. 다음 주역은 HEV로서 그 열쇠를 쥐고 있는 엔진에 드디어 본격적으로 착수한다.

첫 주자는 국가주석 시진핑과 밀월 관계로 불리는 중국 최대 민영 자동차업체인 지리자동차공고(Geely Automobile)이다. 2020년대에 들어 국제회의에서 잇따라 HEV용 엔진기술을 발표했다. 그 내용을 보면, 순조롭게 세계 최고 수준에 가까워지고 있다는 것을 알 수 있다.

2020년 10월의 ‘Aachen Colloquium(아헨콜로키움)’에서는 2가지 엔진 기술을 발표했다. 하나는 차세대 HEV용 직분사 터보 엔진인 GHE(Geely Hybrid Engine)로, 최대 정미 열효율이 42.5%에 달했다는 것. 양산할 경우, 도요타가 개발한 HEV용 엔진의 41%를 상회해 세계 최고치에 이르게 될 수 있다.

지리자동차는 세계에서 주류가 되고 있는 기술을 많이 채택해 실현하고 있다. 이론공연비의 연소이면서도 압축비를 13으로 높여 열효율을 올린다. 한편으로는 노킹(이상 연소)하는 것을 억제하기 위해 혼합기의 종과(텀블)를 강화시켜 연소 속도를 빠르게 했다. 저부하 영역에서 흡기 밸브를 통상보다 늦게 닫아 압축비보다 팽창비를 크게 하는 밀러 사이클로 운전해 펌핑 손실을 억제하고 있다. 비출력은 70 kW/L로 높지는 않지만, 모터 주행을 중시하는 HEV용이라면 충분할 것이다.

또 하나의 발표에도 의지를 엿볼 수 있다. 컨셉트이지만, 정미 열효율이 45%에 이르렀다고 하는 엔진 기술을 발표했다. 플라즈마 점화를 채택해, 공기 과잉률이 2.0에 달하는 린번(희박 연소)을 실현했다고 한다. 1기통 엔진의 실험에서는 도시(圖示)열효율이 49.5%에 달했다고 한다. 경이적인 수준이다.

지리자동차의 엔진 개발에 대한 집착은 강해, 2020년 4월의 ‘빈 모터 심포지엄(International Vienna Motor Symposium)’에서는 엔진 개발에 V자형의 프로세스를 채택한 것 등을 발표했다. 2019년에 자회사인 스웨덴 Volvo와 엔진 개발을 통합하고 있으며 볼보의 기술을 많이 전용(轉用)하고 있다고 한다.

걱정이 되는 것은, 일본의 자동차 제조사가 EV를 비롯한 CASE에 힘을 할애해 엔진 개발을 축소해 나가는 것과는 대조적인 것이다. 비대화된 엔진 기종 수의 절감에 그치는 것이라면 좋지만, 신기술의 개발을 억제하려는 움직임이 여기저기서 들려 오는 것이 신경 쓰인다. 일본은 배터리 기술에서 세계에 앞서 있었지만 산업 육성에서 중국에 고배를 마시고 있다. 엔진에서는 같은 전철을 밟지 않기를 간절히 바랄 뿐이다.

 -- 끝 --

Copyright © 2020 [Nikkei XTECH] / Nikkei Business Publications, Inc. All rights reserved.