요약:
폭스바겐은 최근 양산에 가까운 순수 전기차 프로토타입 '미션 효율성'을 발표하고, 일련의 실제 테스트를 통해 공기역학 및 에너지 효율 부문에서 극강의 성능을 입증했다. 2+2인승 레이아웃의 이 전기 쿠페는 극도로 유선형의 차체와 0.158의 낮은 항력계수를 자랑합니다. 폭스바겐이 발표한 데이터에 따르면, 이 결과는 도로 주행 차량의 공기역학적 기록을 갱신했습니다.
미션 효율성은 단순히 미래 디자인을 선보이기 위해 제작된 컨셉카가 아니라, 완전한 주행 능력과 기존 대량 생산 기술을 광범위하게 활용한 거의 생산에 가까운 프로토타입입니다. 이 차량은 폭스바겐 MEB+ 플랫폼을 기반으로 제작되었으며 곧 출시될 차세대 ID의 다양한 기술을 사용합니다. 폴로 및 기타 모델. 따라서 폭스바겐은 이 자동차를 통해 극도로 발전된 배터리나 전력 시스템에 의존하지 않고도 전기 자동차의 에너지 소비를 획기적으로 줄일 수 있음을 입증하고자 합니다. 또한, 체계적인 차량 설계 최적화를 통해서도 전기차의 에너지 소비를 획기적으로 줄일 수 있습니다.
이 차에서 가장 눈길을 끄는 점은 바로 외관입니다. 미션 효율성은 눈에 띄는 눈물방울 모양의 차체와 극도로 날씬한 후면 디자인을 채택했습니다. 전체 길이는 4.8m에 가깝지만 몸 높이는 1.4m 미만이다. 차체는 전면에서 후면으로 갈수록 점차 좁아져 차체 표면을 따라 공기가 최대한 원활하게 흐르도록 함으로써 차량 주행 시 발생하는 난기류를 줄여줍니다.
또한 차량에는 완전히 덮힌 섀시, 숨겨진 도어 핸들, 프레임 없는 창문, 특별히 설계된 바퀴와 바퀴 아치가 특징입니다. 특히 후륜 부분의 공기역학적 성능을 강조했으며, 특수 휠 허브 가이드 설계와 휠 커버 방식을 적용해 고속 주행 시 휠에서 발생하는 공기저항을 최소화했다.
폭스바겐은 또한 차량 전면에 3개의 활성 냉각 공기 배플을 설계했습니다. 이러한 배플은 차량의 실제 냉각 요구 사항에 따라 개별적으로 열리거나 닫힐 수 있습니다. 차체 내부로 많은 양의 냉각 공기가 유입될 필요가 없을 때 배플을 완전히 닫아 차량 전면을 최대한 완전하고 매끄러운 공기 흐름 표면을 형성할 수 있습니다.
3개의 냉각 배플이 모두 닫히면 차량 전면 내부로 공기가 거의 유입되지 않습니다. 이는 Mission Efficiency가 항력계수 0.158을 달성할 수 있는 중요한 이유 중 하나입니다. 전기 모터는 기존 연료 엔진처럼 연소를 위해 많은 양의 공기를 흡입할 필요가 없고 냉각 공기 흐름에 대한 수요가 상대적으로 낮기 때문에 폭스바겐은 기존 연료 차량보다 더 폐쇄적인 전면 디자인을 채택할 수 있습니다.
Mission Efficiency의 전면은 앞바퀴 근처의 공기 흐름을 처리하기 위해 복잡한 에어 커튼 구조에 의존하는 많은 기존 모델과 달리 최적화된 측면 공기 흐름 구조를 사용합니다. 폭스바겐은 차량 앞쪽으로 공기가 보다 효과적으로 유입될 수 있도록 앞쪽과 휠 영역을 재설계했습니다.
이 목표를 달성하기 위해 폭스바겐은 수많은 컴퓨터 공기역학 시뮬레이션과 풍동 테스트를 실시했으며, XL1, ID.R 등 이전의 초효율 또는 고성능 모델에서 축적된 경험도 참고했습니다. 이렇게 탄생한 롱테일 차체는 차량이 초저풍저항을 달성하는 핵심 요소 중 하나입니다.
이 차의 앞쪽 바람이 불어오는 쪽 면적도 2.08제곱미터에 불과할 정도로 매우 작습니다. 길이가 거의 4.8m에 달하는 차량의 경우 이러한 크기 제어는 고속에서 공기 저항을 줄이는 데 매우 중요합니다. 따라서 차량의 전반적인 공기역학적 효율성은 현재 폭스바겐 생산 모델에서는 달성하기 어려운 수준에 도달했습니다.
에너지 소비 측면에서도 Mission Efficiency는 매우 놀라운 데이터를 생성했습니다. 이상적인 조건 테스트에서 차량은 시속 68km의 일정한 속도로 주행했고, 테스트 경로는 오르막길을 오르지 않았으며, 에어컨 등 보조 전기 장비는 꺼졌다. 100km당 최종 측정된 에너지 소비량은 6.48kWh에 불과했습니다.
물론 이 테스트 조건이 일반 소비자의 실제 운전 환경을 대변하는 것은 아니다. 이에 폭스바겐은 이후 독일 볼프스부르크를 출발해 폴란드 포즈난, 체코 올로모우츠를 거쳐 오스트리아 비엔나에 도착하는 총 1,278.36km의 더욱 현실적인 장거리 테스트를 진행했다.
이 장거리 테스트를 위해 Mission Efficiency는 54.9kWh의 순용량 배터리를 사용했으며 단 한 번만 충전되었습니다. 차량은 마침내 100km당 6.89kWh의 실제 에너지 소비를 달성했습니다. 충전 손실까지 포함하면 전체 에너지 소비량은 100㎞당 7.51kWh다.
전체 주행 평균 속도는 67.72km/h, 최고 속도는 138km/h에 달했습니다. 차량이 비엔나에 도착했을 때 배터리는 여전히 약 164km에 달하는 충분한 주행 거리를 유지했습니다. 이는 테스트 종료 시 남은 전력에 따라 차량이 계속 주행할 경우 이론적으로 1회 충전으로 1,400km 이상의 주행거리를 달성할 수 있다는 의미다.
미션 효율성은 기록을 위해 특별히 개발된 일부 초고출력 전기 모터가 아니라 퓨쳐 ID와 공유되는 99kW 전면 장착 전기 모터를 사용합니다. 폴로. 환산하면 이 모터의 최대 출력은 약 135마력이다.
차량에는 ID와 관련된 배터리 기술도 사용됩니다. 폴로, 그래서 폭스바겐 시연의 초점은 "더 큰 배터리는 더 멀리 달릴 수 있다"는 것이 아니라 차량 자체의 에너지 수요를 줄여서 과장되지 않은 용량의 배터리가 매우 상당한 실제 주행 거리를 확보할 수 있도록 하는 것입니다.
폭스바겐은 심지어 80km/h를 초과하는 속도에서 미션 효율성이 ID에 비해 에너지 소비를 30% 이상 줄일 수 있다고 밝혔습니다. 폴로. 140km/h의 고속에서 이 프로토타입의 에너지 소비는 ID의 에너지 소비와 거의 동일합니다. 시속 100km로 이동할 때 폴로.
이는 또한 전기 자동차의 고속 내구성을 위한 공기 역학의 중요성을 보여줍니다. 차량 속도가 증가함에 따라 공기 저항이 급격히 증가합니다. 따라서 전기차가 고속도로 환경에서 낮은 에너지 소비를 유지하려면 단순히 배터리 용량을 늘리는 것만으로는 가장 효과적인 솔루션이 아닙니다. 바람의 저항을 줄이면 차량은 동일한 배터리 용량으로 더 긴 주행 거리를 달성하는 동시에 충전 필요성도 줄일 수 있습니다.
폭스바겐은 공기역학 외에도 경량 측면도 최적화했습니다. 차량은 알루미늄과 고강도 소재, 탄소섬유 강화 소재를 다량 사용하고, 차체 구조를 가벼워 차량 운행에 필요한 에너지를 줄인다.
그러나 미션 효율성은 전통적인 의미의 럭셔리 스마트 조종석을 사용하지 않습니다. 무게와 복잡성을 더욱 줄이기 위해 폭스바겐은 센터 콘솔에 기존의 대형 중앙 인포테인먼트 화면조차 갖추지 않고 '자신의 장치를 가져오는' 아이디어를 채택합니다.
일부 엔터테인먼트 및 정보 기능은 휴대폰, 태블릿, 기타 기기를 통해 차량 내에서 사용할 수 있습니다. 스마트폰, 태블릿 거치대도 제공되며, 휴대용 블루투스 스피커도 장착되어 있습니다. 이 디자인은 온보드 전자 장비의 무게를 줄일 뿐만 아니라 에너지 효율성을 최우선으로 생각하는 이 모델의 디자인 컨셉을 반영합니다.
또한 차량 지붕에는 태양광 패널이 통합되어 있어 온보드 전자 장치에 전원을 공급할 수 있으며 이론적으로 최대 약 30km의 추가 주행 거리를 제공합니다. 태양광 시스템의 주요 역할은 차량의 주요 구동 에너지를 부담하는 것이 아니라 에어컨, 전자 장비 및 기타 보조 시스템의 전력 배터리 소비를 줄이는 것입니다.
신체는 확실히 스포츠카 같은 비율을 갖고 있지만 미션 효율성은 여전히 2+2인승 레이아웃을 채택하고 있습니다. 앞줄은 일상적인 사용을 위한 완벽한 공간을 제공할 수 있는 반면, 뒷줄은 키가 1.6m 미만인 승객에게 더 적합합니다. 차량의 적재 공간도 481리터에 달하며, 폭스바겐은 극한의 공기역학적 효율성을 추구한다고 해서 반드시 차량의 일상적 실용성이 완전히 상실되는 것은 아니라는 점을 증명하고자 합니다.
이 자동차의 디자인 아이디어는 사실 폭스바겐이 처음 시도한 것은 아니다. 이미 2013년쯤 폭스바겐은 극한의 에너지 효율성을 목표로 눈물방울 모양의 차체와 폐쇄형 뒷바퀴 디자인을 갖춘 플러그인 하이브리드 모델인 XL1을 출시했다. XL1은 나중에 소규모 생산 단계에도 진입하여 폭스바겐 역사상 가장 실험적인 모델 중 하나가 되었습니다.
미션 효율성은 순수 전기차 시대의 XL1 컨셉의 연속이라고 볼 수 있다. 그러나 둘의 기술적인 경로에는 분명한 차이가 있습니다. XL1은 초경량을 추구하는 매우 특별한 동력 시스템과 차체 구조를 채택했으며, 미션 효율성은 폭스바겐의 기존 MEB+ 플랫폼과 미래 양산 모델 기술을 기반으로 합니다.
따라서 폭스바겐 시연의 진짜 의의는 극단적인 모습의 전기 쿠페를 출시하는 것이 아니라 에너지 소비를 줄이는 많은 기술이 실제로 컨셉카에서 일반 생산 모델로 점진적으로 전환될 수 있음을 증명하는 것입니다. 소비자가 이 눈물방울 모양의 차량을 운전하지 않더라도 능동형 공기역학, 휠 허브 편향, 섀시 인클로저, 경량 소재 및 보다 효율적인 열 관리 시스템이 모두 미래의 폭스바겐 전기 자동차에 나타날 가능성이 높습니다.
현재 폭스바겐은 미션 효율성의 공식 대량 생산 계획을 발표하지 않았습니다. 이 차는 여전히 컨셉트 기술 시연 모델이다. 그러나 폭스바겐은 이 차량을 '대량 생산' 차량으로 정의합니다. 이는 해당 차량에 포함된 많은 기술이 이미 높은 수준의 엔지니어링 성숙도를 갖추고 있음을 의미합니다.
미션 효율성의 등장은 자동차 업계 전체가 전기차의 효율성을 재검토하고 있음을 반영하기도 합니다. 과거 자동차 회사에서는 배터리 용량을 늘려 배터리 수명을 늘리는 경우가 많았습니다. 그러나 배터리 무게, 비용, 충전 속도 등의 문제가 점점 부각되면서 차량 자체의 에너지 소비를 줄이는 것도 또 다른 중요한 기술 방안이 되고 있습니다.
메르세데스 벤츠, 아우디, 포르쉐, 포드를 포함한 많은 자동차 회사들은 보다 복잡한 공기역학적 설계를 통해 전기 자동차의 바람 저항을 줄이고 있습니다. 특히 고속 주행 환경에서는 체형이 실제 에너지 소비에 미치는 영향이 점점 더 분명해지고 있습니다.
이번 테스트에서 폭스바겐이 보여준 결과는 초대형 배터리를 사용하지 않고 적당히 강력한 동력 시스템을 갖춘 전기차도 극단적인 공기역학적 최적화와 경량 설계를 통해 실제 1회 충전 주행거리 1,200km 이상을 달성할 수 있음을 보여준다.
그러나 이러한 수준의 효율성에는 분명한 스타일링 비용이 따릅니다. 미션 효율성의 가느다란 드롭형 차체, 극도로 낮은 루프, 덮힌 휠은 일반 소비자가 가장 받아들일 수 있는 디자인이 아닙니다. 앞으로 폭스바겐이 해결해야 할 진짜 문제는 이러한 공기역학적 장점을 어떻게 소비자가 구매할 의향이 있는 일반 모델로 전환할 것인가이다.
이러한 관점에서 미션 효율성은 출시를 앞둔 양산차라기보다는 기술 실험에 가깝습니다. 대답하려는 질문은 매우 간단합니다. 현대 순수 전기 자동차가 더 큰 배터리에 의존하지 않고 차체 공기 역학, 중량, 전력 시스템, 열 관리 및 보조 전력 소비와 같은 모든 측면에서 효율성을 압박한다면 얼마나 많은 전력을 절약할 수 있습니까?
적어도 현재 테스트 결과로 볼 때 폭스바겐은 상당히 놀라운 답변을 내놨다.
댓글