일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2021.7.16

르노, 2030년에 EV 비용을 대폭 절감
배터리 60% 감소, 파워트레인 30% 감소

‘전기자동차(EV)를 민주화한다’. 프랑스 르노그룹은 EV의 저가격화를 위한 전략을 발표했다. EV 전체 비용의 세부내역을 보면 40%가 배터리, 10%가 파워트레인, 20%가 (파워 트레인을 제외한) 플랫폼, 30%가 나머지 부분이 차지한다(르노그룹). 이들 중에 배터리 팩의 비용을 2030년까지 60% 줄이고, 파워트레인 비용을 30% 줄인다.

배터리 팩의 저비용화를 위해서 우선적으로 추진하는 것이 배터리 셀의 표준화다. NMC(니켈∙망간∙리튬코발트산화물)를 정극으로 사용하는 리튬이온 배터리를 표준 셀로 해서, 이 셀을 르노그룹의 미래의 EV에 세그먼트 횡단으로 이용해 나간다. 이 표준 셀을 탑재할 EV는 르노그룹, 닛산자동차, 미쓰비시자동차 3사 연합 차원에서 30년까지 연간 최대 100만 대에 달할 전망이다.

배터리 셀로서 비용이 저렴한 LFP(리튬인산철)계가 아닌 NMC계를 선택한 이유는, 풀 충전했을 때의 항속거리(이하, 항속거리) 당 비용이 싸서, 항속거리를 길게 할 수 있는데다 배터리의 리사이클에도 유리하기 때문이다. 어느 EV 배터리 전문가에 따르면, LFP계 리튬이온 배터리는 고가의 자원이 포함되어 있지 않기 때문에 재활용하기 어려운 측면이 있다고 한다.

아울러 르노그룹은 배터리의 안정적인 확보를 위해 닛산이 20% 출자하는 중국계 배터리업체인 엔비전 AESC와 제휴. 양사는 프랑스 북부지역 두에(Douai)에 기가팩토리를 건설한다. 이 기가팩토리의 연간 생산 능력은 24년에 9GWh, 30년까지 24GWh를 목표하고 있다. 두에는 르노그룹이 전동차 에코시스템으로서 북부 프랑스에 구축하는 ‘ElectriCity’에서 가깝다.

르노그룹은 이러한 대응을 통해 배터리 팩 비용을 25년에 100달러/kWh 이하로 낮추고, 30년에는 3사 연합 내에서 전고체 배터리의 도입 준비를 추진하면서 80달러/kWh 미만을 목표한다.

르노그룹은 이와 더불어 르노 브랜드나 ‘Alpine(알핀)’ 브랜드의 C세그먼트 이상의 EV를 위한 고성능 배터리 개발도 진행한다. 르노그룹이 출자 각서를 교환한 프랑스의 스타트업 Verkor(베르코어)와 공동으로 실시해, 22년부터 동 배터리 셀/모듈의 파일럿 생산을 시작할 계획이다. 26년부터는 2단계로서, 베르코어가 프랑스에 이 배터리의 기가팩토리를 건설하고, 르노 전용의 초기 생산 능력은 10GWh를 계획한다. 30년까지 20GWh로 확장할 가능성도 있다고 한다.

-- 영구 자석을 사용하지 않는 동기 모터 등을 사용 --
파워트레인의 저비용화를 위해서는, 신기술의 채용과 모터나 감속기, 파워일렉트로닉스로 이루어진 전동 파워트레인의 싱글 패키지화를 통해 추진한다.

르노그룹은 영구자석을 사용하지 않고 전기적으로 계자(Field)하는 동기 모터(EESM)를 개발한다. 그 EESM에 24년부터 신기술을 단계적으로 적용해 나간다. 자세한 내용은 알 수 없지만 스테이터 헤어핀, 접착 모터 스택, 브러시리스, 중공 로터 축을 신기술로 꼽는다.

또한 모터의 경우는 프랑스의 스타트업 Whylot과 제휴하고, 25년부터 자동차용 축방향 자속 모터의 양산을 시작한다. 처음에는 하이브리드 파워트레인에 적용해서 비용의 5%를 저감한다.

파워일렉트로닉스에 대해서는 인버터, 직류, 직류(DC-DC) 변환기, 차량탑재 충전기(OBC)를 사내에서 하나의 박스에 집약하고, 800V 대응을 도모하면서 동시에 부품 수를 줄여 저비용화를 추진한다. 게다가 이 파워일렉트로닉스를 플랫폼에 관계없이, 그리고 EV/하이브리드차(HEV)/플러그인 하이브리드차(PHEV)와 같은 파워트레인에 관계없이 횡단적으로 채용함으로써 양산 효과를 높인다. 파워 모듈에 사용하는 탄화규소나 질화갈륨은 제휴처인 세계적인 반도체회사 ST Microelectronics로부터 조달한다.

또한 르노그룹은 전동파워트레인으로서 모터나 감속기, 파워일렉트로닉스를 하나의 패키지에 집약한다. 그를 통해 전동파워트레인의 부피를 45% 삭감함과 동시에 파워트레인 전체의 비용을 30% 줄인다.

이 외에 EV의 플랫폼인 C, D세그먼트 전용 ‘CMF-EV’와 B세그먼트 전용 ‘CMF-BEV’를 3사 연합에서 공유하며 EV의 저비용화를 추진한다. 르노그룹은 25년까지 10개 차종의 신형 EV를 투입할 계획이다. 이러한 비용 저감책을 통해 EV에 의한 이익률은 25년까지 동급의 가솔린차와 동등해진다고 한다. 르노그룹은 르노 브랜드의 EV 비율이 30년에는 최대 90%가 될 것이라고 한다.

 -- 끝 --

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