전기차 제조공정[내연기관과 전기차 조립공정의 차이]

제네시스 최초의 전용 전기차 GV60, 제작 과정 영상 공개

 

자오늘은 전기차의 조립방식에 대해 이야기해 보자

 

일반적인 자동차의 제조공정은

 

프레스-차체-도장-조립으로 나누어진다.

 

사실 뭐 어려운 이야기는 아니고 차체를 부품을 찍어내고 그걸 차체조립을 진행한다 그 이우 색상을 칠하고 조립을 하는 것이 전부다.

 

그렇다면 전기차에는 뭔가 달라질까?

 

우선 chat gpt에게 한번 물어보자 

 

현대자동차의 전기차 조립공정에 대해 물어보면 아래와 같이 대답한다.

현대자동차는 전기차 조립 공정에서 높은 효율성과 품질을 유지하기 위해 다양한 첨단 기술과 자동화 시스템을 사용합니다. 현대차의 전기차 조립 공정은 다음과 같은 주요 단계로 이루어집니다:

1. 차체 제조 (Body Shop)
   • 차체 제조는 자동화된 로봇 시스템을 사용하여 금속 판넬을 프레스하고 용접하여 차체를 조립합니다.
   • 고강도 강철 및 알루미늄을 사용하여 경량화와 강성을 동시에 추구합니다.
2. 도장 (Paint Shop)
   • 차체를 클린룸에서 전처리한 후, 여러 층의 도장 과정을 거칩니다.
   • 도장 공정은 환경 친화적인 수용성 도료를 사용하며, 도장 후 품질 검사를 통해 색상 및 마감 상태를 확인합니다.
3. 전장 부품 설치 (Electrical Components Installation)
   • 전기차의 핵심인 배터리 시스템, 전기 모터, 인버터 등을 설치합니다.
   • 전기 배선 및 하네스를 차량에 설치하며, 이 과정은 정밀한 작업이 요구됩니다.
4. 파워트레인 및 배터리 설치 (Powertrain and Battery Installation)
   • 현대차의 전기차는 고성능 배터리 팩을 차량 하부에 설치하여 무게 중심을 낮추고 주행 안정성을 높입니다.
   • 전기 모터와 구동축을 연결하고, 필요한 모든 전기적 연결을 완료합니다.
5. 차내 인테리어 및 엑세서리 설치 (Interior and Accessories Installation)
   • 차량 내부의 좌석, 대시보드, 인포테인먼트 시스템, 조향 장치 등의 내부 부품을 설치합니다.
   • 안전 장치(에어백, 안전벨트 등)도 이 단계에서 장착됩니다.
6. 품질 검사 및 테스트 (Quality Control and Testing)
   • 조립된 차량을 철저히 검사하고, 전기 시스템, 주행 성능, 충전 기능 등을 테스트합니다.
   • 주행 시험 및 각종 안전 테스트를 통해 차량의 성능과 안전성을 검증합니다.
7. 최종 조립 및 마무리 (Final Assembly and Finishing)
   • 모든 부품이 제대로 설치되고 작동하는지 최종 점검합니다.
   • 외관 청소, 마무리 작업을 하고, 출하 준비를 합니다.
8. 출고 (Delivery Preparation)
   • 차량을 포장하고, 각 판매처로 운송할 준비를 합니다.
   • 고객 인도 전 최종 검사를 통해 차량의 모든 기능이 정상 작동하는지 확인합니다.

현대자동차는 전기차 조립 공정에서 품질 관리를 강화하고, 효율적인 생산을 위해 지속적으로 공정 개선을 추구하고 있습니다. 이를 통해 현대차는 전기차 시장에서 경쟁력을 유지하며, 고객에게 신뢰성 높은 차량을 제공하고자 합니다.

 

사실 기존의 차량과 큰 차이는 없지만 엔진을 넣냐 배터리를 넣냐의 차이를 설명하는 것이고. 배터리의 냉각시스템이나 부품에서 차이가 발생한다로 인지하고 이야기를 시작해 보자

 

우선은 내부에 들어갈 부품에 대해서 이해해야 한다. 당연하게 PE시스템을 외부에서 조립해서 넣는 방식이니 헤어핀 권선을 활용하고 있으니 아래와 같이 기기로 모터를 만들 것이다.

 

당연히 제조공정에서 제어기인 ICCU를 만들어야 할 테니 기판을 찍어내어 PE 시스템을 완성할 것이다.

 

이러한 PE시스템을 완성한 후 플랫폼을 만들어서 아래와 같이 배터리와 모터 ICCU를 일체 구조로 만들어서 E-GMP 플랫폼을 완성하는 하나의 라인이 있다 생각하자.

 

그리고 당연히 차체를 만들어야 할 것이고 위쪽 차체를 조립하는 방식을 가지고 있을 것이다.

 

여기서부터는 필자의 생각이지만 현대자동차는 모노코크 구조를 아직 활용하고 있는 것 같은데

 

결론적으로 차체를 만들어서 아래와 같이 만들어서 전기차 플랫폼에 합친다.

 

 

그 이후 세부조립 도장과정을 거치고  차체량테스트를 거쳐  우리가 차량을 구매하는 것이라 생각하자

 

그렇다면 내연기관과 전기차의 조립공정에서의 핵심적인 차이는 뭘까?

 

사실대로 말하면 큰 차이는 없다.(물론 엔지니어들은 이렇게 말하면 뒷목을 잡지만 어디까지나 일반인의 기준에서다)

 

엔진을 제조하냐 모터를 제조하냐의 차이를 삼고 연료스템을쓸 거냐 충전시스템을 쓸 거냐로 세부적인 조립공정을 설정한다.

 

실제로 전기차의 경우 차량전체에 온도관리시스템을 설정해야 하고 이런저런 조립과정들이 추가되며 거기에 감속기냐 변속기냐 정도의 차이를 가질 뿐이다.

 

이는뭐 전기차와 내연기관차의 부품차이일 뿐이고 그러한 부품을 제어하는 방식에 따라 생산방식에서 차이가 나는 건 사실이지만

 

사실 완성 부품을 조립하는 세부적인 부품 공정차이를 다룰 뿐 전체적인 조립공정의 효율화를 위해 조립이나 생산담당 엔지니어들의 영혼이 들어가 가 장 효율적으로 설계하며 최신 기술인 AVG 또한 이미 적용되고 있음을 현대차에서 발표했다.