전기차 아키텍처가 800V로 업그레이드되면 고전압 소자의 표준도 그에 맞춰 상향 조정될 것이며, 인버터 또한 기존의 IGBT 소자에서 SiC 소재 MOSFET 소자로 교체될 것입니다. 인버터 자체의 비용은 배터리 부품 다음으로 큰 비중을 차지하는데, SiC 소재로 교체할 경우 비용이 상당히 증가할 것입니다.
하지만 OEM 업체들에게 있어 탄화규소(SiC)의 적용은 전력 소자 비용뿐만 아니라 차량 전체 비용 변화를 더욱 중요하게 고려해야 할 사항입니다. 따라서 SiC가 가져다주는 비용 절감 효과와 높은 가격 사이에서 균형을 찾는 것이 중요합니다.
SiC에 관해서 말하자면, 최초로 시도한 사람은 테슬라였습니다.
2018년, 테슬라는 모델 3에 IGBT 모듈을 실리콘 카바이드(SiC) 모듈로 처음 교체했습니다. 동일한 출력 수준에서 SiC 모듈의 패키지 크기는 실리콘 모듈보다 훨씬 작고, 스위칭 손실은 75% 감소합니다. 또한, IGBT 모듈 대신 SiC 모듈을 사용하면 시스템 효율을 약 5% 향상시킬 수 있습니다.
비용 측면에서 보면 교체 비용이 약 1,500위안 증가했습니다. 하지만 차량 효율 향상으로 인해 장착된 배터리 용량이 줄어들어 배터리 비용은 절감되었습니다.
이는 테슬라에게 있어 큰 도박으로 볼 수 있습니다. 하지만 막대한 시장 점유율이 비용을 상쇄해 줍니다. 테슬라는 이러한 과감한 투자를 통해 400V 배터리 시스템 기술과 시장을 장악하고자 했습니다.
800V 시스템과 관련해서는 포르쉐가 2019년에 순수 전기 스포츠카인 타이칸에 800V 시스템을 탑재하면서 전기차용 800V 고전압 아키텍처 경쟁을 촉발시켰습니다.
포르쉐의 관점에서 비용을 분석하는 것은 어딘가 "부적절"해 보입니다. 결국 고급차라는 이미지와 브랜드의 프리미엄 가치에 초점을 맞추는 것이기 때문입니다.
하지만 기술 개발 및 적용 측면에서 볼 때, 이는 차량 전체에 영향을 미치는 중요한 프로젝트입니다. 예를 들어, 800V 고전압 충전 시 배터리 팩의 전압도 800V에 맞춰 상대적으로 높여야 합니다. 그렇지 않으면 과도한 충전 전류로 인해 배터리 팩이 손상될 수 있습니다. 또한, 이는 충전 시스템뿐만 아니라 배터리 시스템, 전기 구동 시스템, 고전압 부품 및 배선 시스템 등 차량의 시동, 주행, 에어컨 작동 등에도 영향을 미칩니다.
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게시 시간: 2024년 3월 19일
