전기차 모터 배치 방식,전륜 후륜에 관한 고찰[고성능 후륜 이유, 전륜 전기차,PMSM, WRSM, IM]

 

 

전기차에는 몇개의 모터를 사용할까?(탑재 개수와 미래에 관하여)

 

이전에 전기차는 모터를 배치하는 데 있어 탑재 개수에 대해 고찰을 한 적이 있는데 이전에 설명했듯, 내연기관 자동차와 달리 매우 자유롭다. 이는 제조사들이 차량의 용도와 성능 요구사항에 맞춰 최적의 설계를 가능하게 하게 하며, 전륜구동, 후륜구동, 사륜구동(AWD) 등 다양한 구동 방식을 통해 전기차는 각기 다른 장점을 극대화할 수 있다. 기존의 공식적인 문법은 AWD기반으로 후륜에 강력한 모터를 배치에 가속성능을 극대화하는 아이오닉 5N이나 테슬라 모델 S 같은 차량이 대세화를 이뤘다면

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최근에는 전기차는 가격 을 낮추려는 트렌드에 기인에 가속성능을 조금 희생하더라도 전비를 최대한 끌어올린 EV3 같은 차량이 하나의 트렌드로 자리 잡고 있다.

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그렇다면 왜 전륜과 후륜에 대해서 차이가 발생하는걸까 이는 수직항력에 대한 이해가 필요한데 우선 이 글은 아래 수직항력의 개념을 안다는 전제로 쓰였으니 모르시는 분들이라면 한번 읽어주고 오시기를 간곡히 부탁한다. 자 그럼 이야기를 시작해 보자

전기차의 수직항력[고성능 전기차는 왜 후륜 모터를 쓰는가, 차량 수직항력,전륜 수직항력, 후륜

 

전륜구동

 

 전륜구동(Front-Wheel Drive, FWD) 방식의 전기차는 모터를 차량의 앞쪽에 배치한다. 사실상 이는 가속성능이 떨어지는 점을 인지하고 차의 수직항력을 기반으로 한 가속성능이 떨어지더 라도 감속 시 회생제동 성능을 극대화를 목적으로 한다.

 

이를 통해 전비를 높여 주행거리를 극한까지 늘리려는 시도로,  전륜구동 차량은 감속시 무게가 앞쪽에 실리기 때문에 보다 효율적으로 에너지를 회수할 수 있다. 전륜구동 전기차는 주로 도심 주행과 연비가 높아지고 전체적으로 모터의 성능을 낮게 가져간다, 심지어 전륜구동 차량에 비해 구조가 단순하기에, 전체적으로  제조 비용이 낮아 가격 경쟁력도 뛰어나다. 이러한 이유로 전기차 케즘을 뛰어넘으려는 최근 트렌드에 맞게 소형차나 중형차에서 많이 채택되고 있으며, 효율성을 중시하는 소비자들에게 매력적인 선택지다.

 

문제닌 이러한 차량의 산업구조인데 PMSM을 굳이 사용해야 하느냐도 하나의 숙제로 남아있다. 사실 고성능 전기차의 경우에는 전후륜 모두 PMSM을 사용하는 것이 일종의 공식처럼 굳어져있지만 희토류 리스크부터 적정한 차량개발까지 수많은 숙제들이 존재하는 한 어떤 모터를 선정하느냐도 하나의 숙제로 남아있다. 그런 대체제로 IM부터 WRSM까지 수많은 차량 모터가 이야기되기에 이를 한번 지켜보자

 

후륜구동과 AWD

 

 사륜구동(AWD) 전기차는 앞쪽과 뒤쪽에 각각 모터를 배치하여 모든 바퀴에 구동력을 분배한니다. 특히, 고성능을 요구하는 고가형 전기차에서는 후륜모터에 가속 시 더 강한 수직항력을 받기에 후륜에 더 강력한 모터를 장착하여 가속 성능을 극대한다. 또한 핸들링성능 또한 뛰어나지기에 수많은 장점이 있다. 뿐만 아니라 감속 시에는 전륜에 있는 모터에서 효율적으로 회생제동을 해 전비를 극한까지 끌어낼 수 있기에 뛰어난 전비를 제공하며, 다양한 주행 환경에서도 최적의 퍼포먼스를 발휘한다.

 

 다만 문제는 전체적인시스템이 복잡화되며 고성능 전기차에는 범주가 무척이나 다양하다 어떤 모터를 사용할 거냐부터 수많은 문제점들을 기반으로 하기에 이는 수많은 전기차들의 숙제로 남아있다.