닛케이 Automotive_26.01호

닛산, 충전이 필요 없는 경형 EV 공개
슬라이드 방식의 태양광 패널을 시작(試作)

닛산자동차가 자체 개발한 슬라이드 방식의 태양광패널(솔라패널)을 차량 상부에 탑재한 경형 전기자동차(EV)의 시작 차량을 공개했다. 햇빛이 드는 곳에 두기만 하면 충전이 필요 없는 시스템으로, 닛산이 조용히 사내 프로젝트로 진행해 온 성과이다. 프로젝트를 이끈 차량계획·차량요소기술개발본부의 이노우에(井上) 씨는 “솔라 EV 시장을 만들어 나가고 싶다”라는 포부를 밝혔다.

EV 보급의 해결 과제 중 하나로 꼽히는 것이 충전의 번거로움이다. 태양광 발전으로 EV 배터리가 자동 충전된다면, 근거리 이동 시 EV를 이용하는 유저는 일상적인 충전의 번거로움에서 해방될 수 있을 것이다. 더 나아가 충전 비용 절감 효과도 기대할 수 있어 일석이조이다.

-- 차량용 우산에서 영감 얻어 --
자동차에 태양광패널을 탑재한다는 아이디어는 도요타 자동차의 ‘프리우스(Prius)’ 등 이미 존재하지만, 보다 효율성을 높이기 위해 닛산이 선택한 방법은 태양광패널 면적을 확대하는 것이다. 닛산의 이노우에 씨는 “(자외선 차단을 위한) 차량용 우산에서 영감을 얻었다”라고 밝히며 태양광패널의 면적을 넓히기 위해 “슬라이드 방식을 채택했다”라고 말했다.

시스템은 천장에 루프박스와 같은 것을 설치하고, 충전이 필요할 때 수납된 태양광패널을 전동으로 펼치는 방식이다. 루프 부분을 합하면 패널 2개 분의 공간을 확보할 수 있다. 정격 출력은 500W이며, 주행 거리로 연간 약 3,000km 상당의 발전량을 기대할 수 있다. 전방에 1m 정도 돌출된 태양광패널이 보닛 부분까지 가려주기 때문에, 실제 차량용 햇빛 가리개 우산처럼 한여름에 햇빛 차단 효과도 기대할 수 있다.

사실, 태양광패널의 구상은 닛산이 2012년에 출시한 1세대 리프(LEAF)에도 이미 존재했다. 12V 배터리 충전을 보조하기 위해 태양광발전 모듈이 장착되어 있었다. 하지만, 당시에는 리튬이온전지에 충전되지 않는 구조였다. 2020년, 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO) 프로젝트에서 닛산은 샤프와 함께 닛산의 전기차 ‘e‑NV200’에 루프와 후드, 백도어에 이르기까지 태양광패널을 장착해 충전 프리를 목표로 시행착오를 거듭해 왔다.

-- 벨트 구동식의 얇은 형태로 --
닛산의 이번 프로젝트가 본격적으로 진행되는 전환점이 된 것은 2021년에 개최된 닛산 사내 아이디어 콘테스트에서 최우수상을 수상한 것이었다. 그 후 개발한 시작 차량 1호는 탈∙부착 가능한 시스템이었지만, 최신인 시작 차량 2호는 케이스의 높이를 절반인 40mm로 낮추어 고정식으로 했다.

시작 차량 1호는 사쿠라의 형제차인 미쓰비시자동차 ‘ek크로스 EV’의 구조를 활용한 형태로 제작이 시작되었다. ek크로스 EV에는 레일 옵션이 마련되어 있으며, 레일 설치를 위한 브래킷 고정 나사의 구멍이 원래 차체 쪽에 있었다. 시작 차량 1호는 이것을 이용해 태양광패널 케이스 전체를 탈∙부착할 수 있도록 했다. 시작 차량 2호는 태양광패널 케이스를 박형화(薄型化)해 본체에 고정했다.

시작 차량 2호는 태양광패널의 구동 방식과 형태를 재검토함으로써 박형화했다. 1호는 기어를 이용한 랙 앤 피니언(Rack and Pinion) 방식으로 태양광패널을 수납했지만, 2호는 벨트 구동 방식을 채택해 불필요한 수납 공간을 없앴으며, 먼지 등도 잘 들어가지 않게 되어 있다.

태양광패널을 지지하는 서포트 재료도 변경해 박형화했다. 1호는 수지로 만들어 리브 등을 부착해 보강했지만, 소재를 가볍고 고강도의 CFRP(탄소섬유 강화 플라스틱)로 변경했다.

-- 경량화와 비용 절감이 과제 --
하지만, 이러한 구조물이 루프 위에 탑재되어 있으면 전비(電費) 성능 악화로 이어질 수 있다. 실제로 고속도로 주행 등에서는 공기 저항이 증가해 전비가 나빠진다고 한다. 하지만, 이용을 상정하고 있는 것은 집 주변 근거리 이동의 유저이다. 고속도로 이용 등이 적기 때문에 전비에 미치는 영향은 적을 것으로 닛산은 보고 있다.

현 시점에서 상품화는 미정이지만, 상품화를 목표로 할 경우 해결해야 할 과제는 시스템의 경량화와 코스트 절감이다. 태양광패널 자체는 유리로 만든 얇은 제품을 사용하고 있지만, “루프레일의 하중 허용량인 30kg보다 아직 조금 무겁다”(이노우에 씨). 경량화를 위해서는 수지를 절삭하여 제작하는 케이스의 재료 등을 재검토하는 방안을 검토하고 있다.

가격 측면에서는 제조사 옵션으로 제공되는 타사의 태양광패널 가격이 약 50만 엔인 점을 고려하면, 태양광 패널을 지지하는 서포트 재료를 CFRP 소재에서 저가 소재로 변경하는 등, 코스트를 낮출 필요가 있을 것으로 보인다.

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목차_닛케이 AUTOMOTIVE_목차_26.01호

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・닛산의 충전이 필요 없는 경형 전기차, 슬라이드 방식의 태양광 패널 시작
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독자로부터
디젤의 향후 전망

편집실에서
편집실에서 2026년 1월호

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