전기자동차개발현황 ( 해외자동차 ) 앞서가는 BIG3-1 도요타 1997 년 12 월도요타는하이브리드차로서세계최초로양산된 HEV " 프리우스 " 를투입했다. 연비는가솔린보다 2 배로증강하였고, 적정한가격산정으로월생산 1,000 대를계획하였으나수주호조로 1998 년 6 월까지 2 배인 2,000 대로향상되었고, 유럽수출도계획되어있다. pureev 분야는 1996 년 9 월에 'RAL 4L EV'(3 도어타입 ) 을일본에판매, 고성능니켈수소전지탑재로주행거리를 200km 이상으로향상, 가격은 495 만엔이라는 EV 로는파격적인저가격으로설정하였다. 1997 년 10 월에는 'RAL 5L EV'(5 도어타입 ) 으로교체, 지금까지재도시권이라는한정된범위에서전국으로판매지역을넓혔다. 미국에는 1998 년봄부터미국서해안지역에투입되었다. 전용차체을이용한본격적인 EV 로는 1997 년가을동경모터쇼에출품한 2 인승소형콤뮤터 'e_com' 을출품, 200 만엔가격으로 1998 년에상품화하였다. 연료전지분야에서는 1996 년 10 월제 13 회국제전기자동차심포지움 (EV-13) 에수소흡착합금을사용한순수소형을, 1997 년가을동경모터쇼에메탄올개질형을각각출품하였다. 모두축전지를병용한 'FCEV' 로상품화하였다. 차세대차전개를뒷받침해주는것이 EV 심장부가되는니켈수소전지의존재이다. 1996 년마쯔시다전기산업, 마쯔시다전지공업와공동출자로세계처음으로 EV 용전지전용기업인 ' 파나소닉 EV 에너지 (PEVE 社 )' 를설립하여, 주요장치인전지를수중에넣었다. 자동차산업의거인과전기산업의거인이라는대형제휴가산업계를놀라게했으며, 혼다기연공업과미국의포드모터에판매함으로서목표대로 " 세계표준 " 의자리를잡아가고있다.
[ 프리우스의개요 ] 프리우스의연비가 10.5 모드연비로거의 15( 오토매틱 )~19( 매뉴얼 )km/l 이며, 2 리터직분가솔린엔지의콜로나 ( 오토매틱 ) 이 17.4km/l 임에비하면뛰어난효율이라고할수있다. 이것을가능하게한심장부는 1.5l 미러사이클까솔린엔진, 영구자석식발전기와모터이다. 모터는최고출력 30kw(41 마력 ) 이며제로회전에서매분 940 회전까지 31kg/m 의최대토크를, 최고회전 2000 회전에서도 14.6kg/m 의토크를발휘하여발차성능은물론통상주행에서도충분한주행이가능하다. 전지는니켈수소전지를탑재, 그중량은 75kg 이다. 정차시에는엔진이정지하기때문에정차를많이하는사용이라면연료의절약이가능하다. 출발시와부분부하로달릴때는전기자동차의잇점을살린순수전기자동차가된다. 1997 년 12 월에시판된프리우스의표준가격은 215 만엔이었다. 1.5~1.6 리터클라스가약 160 만엔, 2 리터직분엔진이탑재된프리우스의표준가격은 212 만엔이라고생각하면상당히싸게책정된정책적가격이다. 프리우스에채용한하이브리드시스템 (THS) 은패러렐방식을베이스로시리즈방식을부가한것이다. 절충형유닛구조를채용했다. 엔진구동에의한주행을기본으로하면서주행상황에따라엔진동력을차량구동용과발전용으로분할, 모터구동력을병용하면서차를달리게하는것이다. [ 작동원리 ] 차가출발할때나서행할때는전지모터만으로주행한다. 보통주행으로이동하면 엔진동력을 2 경로로분할하여한쪽은차바퀴를직접회전시키나, 또한쪽은 발전기를움직여모터를구동, 전체의구동력을어시스트한다.
고속도로에서힘껏달리거나추월할때는축전지에서파워공급이보태진다. 브레이크를밟아속도를낮출때는거꾸로차바퀴가모터를구동시키고에너지를전지로회생시킨다. 전지는일정한충전상태를유지하도록충전량이적어지면발전기로부터충전된다. 정차시에는자동정지하므로불필요한아이들링도없다. 절충형의채용으로엔진만으로주행하는단순한패러렐형에서모터구동력을확충할수있게되었다. 때문에엔진은보통회전과비교해서고회전시킬필요가없어졌으며, 보다안정회전에가깝게할수있다.
앞서가는 BIG3-2 벤츠 벤츠는 FCEV 의실용화에매진하고있다. 이미 2004 년부터 "A 클래스 " 의차체를사용한 FCEV 를연 4 만대규모로양산화할
것을발표, 2 차년도에 6 만대, 3 차년도인 2006 년에는 10 만대까지끌어올릴계획이다. 축전지를병용하지않은 pure FCEV 를고려하고있으며, 제조코스트는디젤엔진차와같은수준을목표로하고있다. 벤츠는 2000 년경을목표로전세계에서승용차판매를연 100 만대규모로확대, 양판기업으로서변모를도모하고있으나, FCEV 는초기단계에서 1 할정도를점유한다는야심적인목표를가지고있다. 1994 년초의 FCEV 시작차 "NECAR Ⅰ" 을발표하였다. 1996 년에는 FC 의용량과중량을 5 분의 1 이하로소형화한동출력의 "NECAR Ⅱ" 를공개하였다. "NECAR Ⅰ","NECAR Ⅱ" 는차에고압탱크를탑재, 그안에수소를충전하는수소저장장식이었으나, 1997 년에발표한 "NECAR Ⅲ" 는메탄올개질방식을채용하였다. "Ⅰ" 에서는 50kw 를발전하는데 FC 의본체가 12 개필요했었는데, "Ⅲ" 에서는 2 개로줄었다. 성능도대폭적으로향상되었다. 1998 년에는개질기를보다소형화하고 4 씨터 (Seat) 를확보한 "NECAR Ⅳ" 를공개할예정이었다. 1999 년부터양산을전제로한프로토타입을만들어, 2000 년에는데몬스트레이션용차량을생산할방침이며 2004 년의양산개시를향해준비를진행하고있다. 역시양산화를위해서는최대의난관이인프라이다. 벤츠는석유자본으로메탄올을생산, 공급하고있다. 2000 년까지그목표가설정되지않을경우우선가솔린개질형의상품화도검토하고있다. 벤츠의 FCEV 전략의핵이되는것은 FC 대형기업인발라드파워시스템사와의포괄제휴이다. 벤츠는빠르게그기술력에주목하여 1997 년 7 월에발라드사의 FC 본체에자본을참여하였다. 또한 FC 본체이외의주변기기 ( 개질기나냉각장치, 전자에어시스템등 ) 의개발. 제조회사인 "DBB 휼셀엔진사 ", FC 시스템의판매회사인 " 발라드오토보티브사 " 를합병설립하였다. 포드는 1997 년이제휴관계에참여하였다. pureev 에도 1999 년후반에나트륨영화니켈전지를탑재한 "A 클래스 EV" 를판매할계획을갖고있다. "A 클래스 EV" 는벤츠최초의전략소형차로서가솔린엔진, 디젤엔진, EV, FCEV 각타입이투입될계획이다. " 스워치 " 로알려진스위스의시계최대기업 SMH 사와의합병회사 " 마이크로콤팩트카사 (MCC)" 에서생산하는초소형차 " 스마트 ( 배기량 600cc)" 의 EV 화움직임에대한정보도있다.
앞서가는 BIG3-3 GM 1996 년 12 월미국에서 "EV1" 을발매하였다. 1개인유조취향이며, 2기존가솔린자동차의개조가아닌전용차체로개발한, 3양산차로서 3 가지모두 " 세계최초 " 라는단서가붙어있는획기적인차이다. 개발비용은 3 억 5000 만달러가소요되었다. 납건전지탑재의 2 인승스포츠세단으로주행거리는 79 마일 ( 약 126km, 시가지. 고속도로결합모드에의함 ) 이다. 1990 년발표한캘리포니아주의 ZEV 규제의계기이기도했던컨셉카 " 임팩트 " 를베이스로하였다. 1994 6 월 ~ 1996 년 11 월, 2 년반에걸쳐 "PrEView( 프리뷰 )" 라고명명된전비규모의마켓조사를실시, 전미 11 도시에 50 대의 " 임팩트 " 를투입하여 740 명의테스트드라이브를활용, 시가지에서연 72 만 KM 의시승캠페인을실시하여얻어낸상품화하였다. 그러나 100 대정도의리스판매에그쳤다. 아리조나를제외한남캘리포니아지역에서처음의리스가격은차량본체 480 달러, 220 볼트충전기 50 달러를합해월 530 달러였다. 이를 1997 년 5 월에는차량가격의 3 만 3955 달러는거치하고리스금리와잔존가치의설정변경으로충전기이용비를포함해월 399 달러로 25% 낮추었으나효과적인판매조치가되지못했다. 그러나라이벌각사가 EV 상품화에대한노력없이현상태만을유지했을뿐인데 GM 은 EV 시장화에선두적인역할을담당했다는높은평가를받고있다. 1998 년가을에는니켈수소전지를탑재하고 1 회충전주행거리를 160 마일 ( 약 256km) 로향상시킨신형차를추가투입하는외, 4 인승신타입의상품화도검토중이라고한다. 상용차에도 1997 년부터픽업트럭 "S-10" 의개조 EV 를판매하고있다. 그렇지만, EV 한해서는선행하고있으나, 기타차세대차부분에서는벤츠나도요타의후발이라는것은부정할수없다. 1998 년 1 월북미국제자동차쇼 ( 디트로이트모터쇼 ) 에서향후개발계획을대대적으로어필하였다. 계획에의하면가스터빈엔진과전기모터를조합시킨시리즈 HEV, 직분디젤엔진과전기모터를조합시킨패러렐 HEV 를 2001 년까지생산준비를완료한다고한다. 캘리포니아주의 ULEV 규제를완벽하게갖춘천연가스차의개발도발표할예정이다. 모두차체는 "EV1" 을활용할계획이다.
두번째그룸 - 1 포드 차세대차개발에신중한자세를취해왔던포드는 1997 년 12 월 FCEV 의개발, 생산을위해벤츠, 발라드사와대규모제휴를발표하였다. 또포드, 발라드사와 DBB 휼셀엔진사 ( 벤츠와발라드의합병개발제조회사 ) 에자본을참여한다. 또한포드, 벤츠, 발라드 3 사가합병하여전기드라이브트레인시스템의개발을담당하는신회사를설립한다. 포드는이제휴에총액 4 억 2000 만달러를투자한다. 포드는동경모터쇼등에 FC 시스템을전시하긴했지만개발이늦어지고있다. 지연되고있는개발속도를 벤츠. 발라드연합으로일시에회복하고자하는움직임으로보인다. 포드와의제휴로발라드사는 FC 의새로운공급선을확보할수있다는측면에서 잇점은크다. 벤츠는발라드를끌어들임으로서양산효과를빨리얻어자사의 양산계획을보강하고자하는목적이있는것으로보인다. 한편, 전기드라이브트레인시스템 ( 모터와제어기구등 ) 에포드가주도권을갖는다는 것은도요타를견제하기위해 EV 의개발과생산에실적이있는포드를끌어 들였다고보는견해도있다. pureev 분야는 1998 년부터 3 인승픽업트럭 " 레인저 " 를베이스로한개조형 EV 를투입, 동년가을부터는파나소닉 EV 에너지사로부터조달받은니켈수소전지탑재차를추가로한켄셉카로거의같은사이즈의주력세단 " 토러스 " 보다차량의중량을 40% 저감, 약 900kg 으로완성하였다. 경량화와직분디젤엔진의탑재에의해연비는리터당 27km 에달한다. 이차체를베이스로하여 1998 년안에 HEV 를 2000 년까지는 FCEV 를각각개발할방침이다. 세계최대자동차메이커인美포드자동차社가이번주유럽시장에서소형차 ' 띵크 (Th!nk)' 출시에맞춰이차의주문을받는다. 오는 12 일띵크차생산공장 준공식에참석할예정인자크나세르포드자동차 CEO 는스칸디나비아반도에서이
혁신적인좌석 2 개짜리전기자동차판매실적을서유럽시장에서판매전략을 계획하는데참고로삼을생각이다. 띵크자동차는대체연료사용기술과새로운파워테크놀로지등포드의최신식기술들이어우러진첨단자동차로출시전부터화제를모았었다. 포드는이미 LNG 석유가스자동차를생산하는세계최대의자동차메이커가되겠노라고공언했으며현재다임러크라이슬러社와함께연료전지기술을개발하고있다. 포드의전기자동차출시에뒤이어다임러크라이슬러도올해좌석 2 개짜리 ' 스마트 '(Smart) 모델을선보여약 8 만대정도판매할계획이다. 올해초포드자동차는먼저이차를개발한노르웨이기업피브코인더스트리즈 (Pivco Industries) 社지분 51% 를인수함으로써띵크프로젝트의주도권을잡았다. 앞으로회사명을 ' 띵크노르딕 ' 으로변경할피브코社는노르웨이밖에서이신차공장을세우기위해포드의재정적후원을받아야만했다. 원래이공장은한해 5 천대가량생산할수있는규모인데포드측은이차의단순한디자인과열가소성물질로만들어진차체패널등을보아다른공장에서도쉽게제작할수있을것으로보고있다. 포드측은이프로젝트를소량생산, 도시생활을위한틈새모델, 새로운플라스틱외관부품생산등을위한시험대로삼고있다. 포드산하렌트카기업인허츠렌트카는노르웨이지역에매연없는띵크자동차공급및배급업체로정해졌다. 매 4 년마다회사용자동차 5 천 5 백대를교체해온노르웨이국영텔레콤기업인텔레노어社는포드를유력차종으로선정했다. 니켈카드뮴배터리를충전해사용하는띵크의제한속도는충전과최고속도인시속 90 킬로미터사이에서약 85 킬로미터를오가는정도다. [ P2000 프로젝트 ] P2000 프로젝트대체재료의사용확대를목표로한시스템어프로치로, 알루미늄, 마그네슘, 코스트가높은것도취급하면서재료의조직화를도모하기로한다. 1998 년 1 월, 직분디젤 DIATA4 기통엔진을탑재한 P2000 을발표, 연비는 63pmg(22.2km/l),DIATA 엔진은배기량 1.2l 의올알루미늄엔진으로토러스에동일
사이즈의중형차로 40% 중량을저감하여 2,000 파운드 (907kg) 으로한차기 P2000 의 하이브리드버젼을추가, 2000 년까지 P2000 의휼셀버젼을개발할계획 [ 휼셀프로젝트 ] 휼셀기술은캐나다의발라드파워시스템과벤츠및포드와의합병회사가개발할 계획. 합병회사에서는발라드파워가휼셀테크놀리지, 벤츠가휼셀시스템, 포드가 전기구동분야에각각특화분담하면서공동개발할계획이다. 배터리에대한휼셀의어드벤테지는연료공급상인프라정비를위한코스트이다. 휼셀은기존의연료공급인프라를그대로사용할수있다. 미국에서는디젤연료공급인프라가충분하지않다. 때문에차세대기술을휼셀에한정짓는것은너무빠르다고생각한다. 또한폭넓은어프로치를계속할방침이다. 두번째그룸 - 2 혼다 혼다는 HEV 는축전장치에울트라캐파시터 ( 전기이중층콘덴서 ) 를사용하는새로운시스템을개발하였으나어디까지나가솔린엔진으로주행하고에너지회생과가속어시스트만을캐파시터와모터가담당하는 " 간이형 " 으로연비는리터당 30km 이상에달한다고한다. 또한, 캘리포니아주의 ULEV 규제치의 10 분의 1 이하로배기가스를저감시키는천연가스차 " 시빅 GX" 는 1998 년봄미국과일본에서발매했다. 마찬가지인저배기가스레벨을가솔린엔진단체에서달성하는초저공해가솔린엔진기술 "ZEV" 는 1997 년가을동경모터쇼에발표하였다. pureev 는전용차에사용한 "EV 플러스 " 를 1995 년 5 월부터미서해안에, 같은해 9 월부터일본에투입했다. 니켈수소전지탑재로총주행거리는 210km 이다. 또한 1 인승 HEV "IC V-1" 과 2 인승 EV "IC V-2" 초소형코뮤터카도시제품을제작하고있다.
두번째그룸 - 3 닛산 닛산은 1997 년 2 월에소니와공동개발한리튬이온전지를세계최초로탑재한 " 프렐리조이 EV" 를국내발매하였다. RV 종류 " 르넷사 " 를베이스로한신형 EV 를개발, 1998 년 1 월부터미국캘리포니아주에 " 아르토라 EV" 로투입, 5 월에는일본에 " 르넷사 EV" 로판매하였다. " 르넷사 " 는가솔린차와 EV 의차체공용화를기본컨셉으로설계되었다. HEV 는가솔린엔진과전기모터의패러렐방식을 1998 년에발매하는한편, 시리즈방식도 2000 년을목표로상품화를계획하고있다. 처음에는 EV 의발전형인시리즈식에중점을두었으나, 도요타의 " 프리우스 " 가이미시장화되었고, 배터리의소형화가가능해짐으로서실용화하기쉬운패러렐식을우선투입할예정이다. 리튬이온전지의탑재량을 EV 의 10 분의 1 정도로코스트를억제하는한편, 패러렐식과잘맞는무단변속기 (CVT) 를조합시켜동클래스의가솔린차 ( 배기량 1800cc) 에비해연비효율은약 2 배가될전망이다.