전기차의 뼈대 플랫폼에 대해 알아보자[플랫폼의 유래, 역사, 발전과정, 스케이트 보트 플랫폼, CTB플랫폼]

 

 

 

 기본적으로 플랫폼(platform)은 다른 것들이 기반을 두고 작동하거나 발전할 수 있는 기반 구조 또는 체계를 의미합니다. 이 개념은 자동차, 소프트웨어, 경제, 기술 등 다양한 산업에서 핵심적인 역할을 합니다. 넓게 보면 구글, 유튜브, 배달의민족도 플랫폼의 일종이며, 심지어 현실에서의 무대나 정류장도 플랫폼으로 불릴 수 있습니다.

1. 플랫폼의 일반적 정의

플랫폼은 특정 기능이나 목적을 실현하기 위해 필요한 기초 구조를 제공하는 시스템으로 정의할 수 있습니다. 이 시스템 위에서 여러 응용 프로그램, 서비스, 제품 등이 작동하거나 구축되며, 다양한 사용자나 개발자가 이 플랫폼을 통해 효율적으로 작업할 수 있습니다.

• 물리적 플랫폼: 물리적인 구조 또는 프레임워크로, 다른 시스템이나 장치가 그 위에 설치되거나 운영될 수 있는 기반을 제공합니다. 예를 들어, 자동차 플랫폼은 차체, 엔진, 서스펜션 같은 핵심 부품이 자리 잡는 기본 프레임을 의미합니다.
• 디지털 플랫폼: 소프트웨어나 데이터의 기반이 되는 환경으로, 이를 통해 다양한 애플리케이션이나 서비스를 구축할 수 있습니다. 예를 들어, 스마트폰 운영체제인 iOS나 Android는 앱 개발자들이 활용하는 디지털 플랫폼입니다.

2. 자동차 산업에서의 플랫폼 개념

앞서 플랫폼의 일반적 정의를 살펴본 후, 이제 자동차 산업에서의 플랫폼을 살펴보겠습니다.

자동차에서 플랫폼은 차량의 기본 구조와 설계를 결정하는 프레임을 의미합니다. 이 프레임은 서스펜션 시스템, 차체 크기, 구동 시스템, 엔진 배치 등을 포함하며, 쉽게 말해 차량의 청사진 일부라고 할 수 있습니다. 자동차 플랫폼은 여러 차종에 공통적으로 적용될 수 있도록 모듈화 되어 있어, 제조사들이 다양한 모델을 개발할 때 시간과 비용을 절약하는 데 기여합니다.

자동차 제조사들은 일반적으로 동일한 플랫폼을 여러 차종에 적용할 수 있도록 설계합니다. 예를 들어, 세단, SUV, 크로스오버 차량이 동일한 플랫폼을 공유함으로써 부품 호환성을 높이고, 생산 라인의 효율성을 증대시키며, 결과적으로 제조 비용을 절감할 수 있습니다.

3. 전기차 플랫폼의 정의

전기차에서도 플랫폼은 기본적으로 차량의 프레임과 구성 요소를 의미하는 것은 같습니다. 하지만 전기차에서는 하드웨어뿐만 아니라 소프트웨어적인 요소도 매우 중요해졌습니다. 즉, 전기차 플랫폼은 차체, 배터리 팩, 모터, 서스펜션, 전자 시스템 등의 위치를 결정하며, 전기차의 성능과 기능을 좌우하는 중요한 역할을 합니다.

내연기관 차량 플랫폼과는 다르게, 전기차 플랫폼은 주로 배터리와 전기 모터에 최적화된 구조로 설계됩니다. 배터리 팩은 차량 하부에 배치되어 무게 중심을 낮추고, 효율적인 공간 활용을 가능하게 합니다.

4. 전기차 플랫폼의 유래

전기차 플랫폼의 개념은 전기차 산업의 발전과 함께 등장했습니다. 초기 전기차는 내연기관 차량의 플랫폼을 개조하여 제작되었습니다. 예를 들어, 기존 차체에 전기 모터와 배터리 팩을 추가하는 방식이었지만, 이로 인해 배터리 무게로 차체 강성 문제와 공간 활용의 한계 등 여러 문제가 발생했습니다.

이후 전기차의 특성에 맞는 전용 플랫폼의 필요성이 대두되었고, 전기차 전용 플랫폼은 배터리 팩을 차량 하부에 배치해 무게 중심을 낮추고, 전기 모터와 배터리의 특성을 최대한 활용할 수 있는 구조로 설계되었습니다. 이를 흔히 "스케이트보드 플랫폼"이라고 부릅니다.

5. 전기차 플랫폼의 발전 과정

1. 1세대 전기차: 기존 플랫폼의 수정
   초기 전기차는 내연기관 차량의 플랫폼을 바탕으로 제작되었습니다. 이는 비용 절감과 빠른 출시의 장점이 있었지만, 구조적 한계로 인해 공간 낭비와 무게 분배의 비효율성이 문제로 대두되었습니다.
2. 2세대 전기차: 전용 플랫폼 도입
   2세대 전기차는 전용 플랫폼을 기반으로 개발되었습니다. 대표적으로 테슬라의 Model S 플랫폼은 배터리를 차량 하부에 평평하게 배치하고, 모터를 전방과 후방에 배치해 실내 공간 활용을 극대화하는 방식으로 전기차 플랫폼의 새로운 표준을 제시했습니다.
3. 3세대 전기차: 모듈형 플랫폼의 확산
   최근 전기차 플랫폼은 모듈형 구조로 발전하고 있습니다. 현대자동차의 E-GMP 플랫폼, 폭스바겐의 MEB 플랫폼 등은 다양한 차종에 동일한 플랫폼을 적용하여 제조사마다 다른 플랫 폼을 출시하고 있습니다.

6. CTB와 스케이트보드 플랫폼

현대의 전기차 플랫폼 방식은 크게 두 가지로 나뉩니다: CTB(Cell to Body)와 스케이트보드 플랫폼입니다.

• CTB(Cell to Body): 테슬라와 BYD에서 주로 사용하는 방식으로, 배터리 셀이 차체 일부로 통합되는 개념입니다. 이를 통해 차량 무게를 줄이고 주행 거리를 늘릴 수 있는 장점이 있지만, 화재 시 취약한 단점이 있습니다. 기존의 팩 방식에서는 BMS 시스템을 통해 화재 초기에 진압이 가능하지만, CTB는 그만큼 안정성이 떨어질 수 있습니다.

 

• 스케이트보드 플랫폼: 배터리를 팩으로 가공해 차체 하부에 설치하는 방식입니다. 안정성 측면에서는 이 방식이 더 유리하며, 특히 현재 전고체 배터리나 반고체 배터리가 대중화되지 않은 상태에서는 스케이트보드 플랫폼이 더욱 안전하다는 의견이 있습니다.

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