- 일경 모노즈쿠리_2021/8(2)_고마쓰, 건설기계의 탈엔진 추진日経 ものづくり
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- 저자 : 日経BP社
- 발행일 : 20210801
- 페이지수/크기 : 138page/28cm
요약
Nikkei Monozukuri_2021.8 리포트 (p40~41)
고마쓰, 건설기계의 탈엔진 추진
혼다와 연대, '배터리 교환 방식’을 통해 전동화를 핵심 사업으로
고마쓰는 혼다와 연대해 '배터리 교환 방식’의 소형 건설기계를 개발했다. 양사는 6월 10일, 올해 안에 시장에 투입하는 것을 목표로 한다고 공동으로 발표. 이 소형 건설기계에는 혼다가 제조하는 교환형 배터리팩을 적용했다. 잔량이 부족하면 충전이 끝난 배터리팩과 교체하는 구조로, 익숙해지면 10초 내에 가동을 재개할 수 있다고 한다. 가동률을 얼마나 높일 수 있는지가 경쟁의 축인 건설기계 업계에서 이 시스템의 도입으로 전동화가 단숨에 추진될 가능성이 있다.
“‘전동화’는 미래 사업의 열쇠가 될 것이다. 무게 1톤 이하의 마이크로 쇼벨(유압 굴삭기)의 경우, 급속 충전기를 사용할 수 있는 배터리 교환식으로 운용할 수 있다. 그것보다 조금 큰 미니 파워 쇼벨의 경우, 안전을 확보한 후 건물에서 충전하면 된다”. 고마쓰의 오가와(小川) 사장 겸 CEO(최고 경영 책임자)는 3월, 닛케이모노즈쿠리의 취재에서 전동 건설기계의 충전 전략에 대해 이렇게 말했다.
-- 혼다의 엔진에서 모터로 변경--
오가와 CEO의 발언을 구체화한 것이 이번 혼다와의 공동 발표라고 할 수 있다. 올해 안의 시장 투입을 목표로 하는 전동 건설기계는 무게 0.3톤의 마이크로 쇼벨 ‘PC01’을 베이스로 하고 있다. 성능 및 사양은 공표되지 않았지만, 공개된 시작(試作) 차량에서는 배터리팩 2개를 탑재할 수 있도록 차량 후부를 개조. 혼다의 배기량 163cc 공냉식 4 사이클 엔진에서 혼다의 전동 모터 ‘eGX’로 변경했다.
PC01은 차량의 크기가 작아 대용량·고출력 배터리는 탑재할 수 없지만, 작고 교환하기 쉬운 배터리팩으로 움직일 수 있다는 장점이 있다. 고마쓰는 소형 배터리팩을 통한 배터리 교환 방식을 전동 건설기계의 하나의 ‘해답’으로 삼고, 향후에는 무게 1톤급 차량에까지 적용을 확대해나갈 계획이다.
건설·토목 현장에서 사용하는 기재에도 혼다의 소형 배터리 팩을 사용해나갈 방침이다. 이와 같은 건설기계 및 기재는 특정 작업 범위에서 활용되기 때문에 광범위하게 이동하는 자동차나 오토바이에 비해 배터리 교환이 쉽다.
혼다가 생산하는 교환형 배터리팩의 명칭은 ‘Honda Mobile Power Pack’. 2018년 11월에 리스 판매를 시작한 전동 스쿠터 ‘PCX ELECTRIC’에서 처음으로 채택되어, 지금은 상용 전동 스쿠터 ‘BENLY e:’ 시리즈를 중심으로 적용이 확대되고 있다.
Honda Mobile Power Pack 1개 당 용량은 약 1kWh, 무게는 약 10kg이다. PC01 베이스의 시작 차량에는 2개를 탑재할 수 있어, 총 용량은 약 2kWh가 된다. Honda Mobile Power Pack은 파나소닉에서 조달한 원통형의 리튬 이온 배터리셀로 구성. 크기는 실측치로 대략 전체 길이 145mm×전체 폭 170mm×전체 높이 300mm이다.
가동률 향상이 교환형 배터리팩의 최대 장점이지만, 그 이외에도 강점은 있다. 예를 들면, 1개의 배터리팩을 다용도로 돌려 사용할 수 있다는 점. 배터리팩을 내장했을 경우에 비해 차량 본체를 저비용으로 생산하기 쉽다는 점 등이다.
-- 배터리팩 쉽게 교체할 수 있어 --
배터리팩을 최신 고성능 타입으로 쉽게 교체할 수 있으며, 고밀도·대용량화와 같은 기술 발전의 혜택을 받기 쉽다는 점도 강점이다. 배터리팩이 내장된 일반 전동 건설기계의 경우, 배터리를 교환하려면 전문 기술이 필요해 정비 공장에 차량을 맡겨야 한다. 이에 반해 교환형 배터리팩은 일상 속에서 간편하게 최신 성능의 배터리팩으로 교체할 수 있다.
혼다도 2018년 11월에 시장에 투입한 제1세대의 교환형 배터리팩 개선을 위해 움직이고 있다. 올 3월에는 교환형 배터리팩에 대한 새로운 구상을 환경에너지 관련 전시회에서 선보였다.
배터리 용량은 기존품 대비 1.3배의 1.3kWh로, 무게는 10.3kg, 크기는 전체 길이 156.3mm × 전체 폭 177.3mm × 전체 높이 298 mm이다. 즉, 무게는 기존 제품과 동일한 수준을 유지하고, 전체 길이와 폭이 약간 커진 것이다. “(기존 제품과) 호환성을 갖도록 하는 방향으로 현재 개발 중이다”(혼다). 현행의 전동 스쿠터에서도 사용이 가능하도록 크기 변경을 최소화한 것으로, 시장 투입의 시기는 미정이다.
혼다는 야마하발동기와 스즈키, 가와사키(川崎)중공업과 공동으로 교환형 배터리팩 사양을 공통화하기 위한 협의체를 2019년 4월에 설립했다. 3월에는 상호 이용을 가능하게 하는 표준화에 대한 합의를 발표, 현재는 기술적 검증을 추진하고 있다. 향후, 완전히 새로운 모습의 교환형 배터리팩을 각 기업이 공용할 가능성이 있다.
새로운 교환형 배터리팩에서는 경량화가 급선무이다. 현재는 1개 당 약 10kg으로, 누구나가 간단하게 교환할 수 있다고는 말하기는 어렵다. 혼다의 개발진도 무게에 대한 과제를 인식하고 있으며, ‘5~6kg’을 목표로 해야 한다고 말하고 있다. 앞으로 배터리셀의 에너지 밀도가 2배 가까이까지 높아진다면 배터리팩의 크기나 무게를 반감할 수 있을 가능성은 있다.
향후에는 타업종들도 동일한 배터리팩의 활용에 나설 것이다. 그렇게 되면 누구에게나 사용하기 쉬운 설계가 지금 이상으로 요구될 것이다.
-- 끝 --
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