일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2021.6.30

폭스바겐의 본격 EV 'ID.3' 철저 분해
완성도 높은 ID.3의 전동 액슬
냉각 및 전기 접속을 낭비 없이 일체화

전기자동차(EV)의 핵심 부품 중 하나인 전동 액슬. 전동 액슬은 구동용 모터와 인버터, 감속기(기어박스)가 일체가 된 제품으로, 엔진차에서는 엔진 유닛에 해당하는 부분이다. 독일 폭스바겐의 EV ‘ID.3’는 후륜 구동이기 때문에 전동 액슬이 차량 뒷부분에 위치한다.

ID.3의 철저한 분석을 위해 우리는 ID.3의 전동 액슬을 해체해보았다. 그러자 상부에 인버터, 하부에 모터와 감속기가 탑재된 2층 구조체가 모습을 드러냈다. 불필요한 부분이 거의 없는 구조로 매우 콤팩트 하다는 인상을 받았다.

-- 초 심플한 1단 기어 채택 --
전동 액슬의 온도를 관리하는 냉각수의 출입구는 인버터 부분에 1곳, 모터 부분에 1곳이 있었다. 분해를 통해 알게 되었지만, 인버터와 모터의 사이에 냉각수의 접속점이 있어, 하나의 시스템으로 전동 액슬 전체를 냉각하고 있었다. 모터는 스테이터 바깥쪽의 케이스에, 인버터는 내부에 있는 알루미늄(Al) 합금의 냉각 모듈에 물이 흐르게 되어 있었다.

전기 접속은 인버터에서 모터로 부스바가 3개 뻗어 있으며, 모터 코일의 접점과 볼트로 고정되고 있었다. 최단거리로 연결되어 매우 심플한 설계이다. 참고로 테슬라의 EV ‘모델 3’는 인버터와 감속기, 모터가 일렬로 늘어선 구조로 되어 있다. 이러한 구조는 인버터와 모터 사이에 감속기가 있기 때문에 인버터와 모터는 긴 케이블로 연결해야 한다.

ID.3의 감속기는 모터의 연장선상에 연결되어 있었다. 분해해서 내부를 관찰해보니 1단 기어로, 단(段)변속이 없는 매우 단순한 구조였다. 사용되는 기어도 모터의 축, 그것을 꺾기 위한 반전 기어, 그리고 출력축의 기어 등 3개밖에 없다. 반전 기어는 “감속기를 콤팩트하게 하기 위한 것으로, 동력 기구로서 꼭 필요한 것은 아니다”(폭스바겐의 홍보 사이트)라고 한다. 이처럼 단 변속이 없으며 단순 구조로 만든 것은 회전 수에 따라 토크의 특성이 달라지는 엔진과는 달리, 전동모터는 회전 수 대비 토크가 일정하다는 특성이 있기 때문이다. 후진 시에는 역방향으로 모터를 회전시키면 되기 때문에 후진 기어도 필요 없다고 한다.

다음 회에는 모터를 분해해볼 예정이다.

 -- 끝 --

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