전기차 플랫폼에 1.5리터 엔진까지... 토요타, 차세대 하이브리드 연비 15% 개선 목표

[오토트리뷴=김해미 기자] 토요타가 전기차용 성능을 우선한 공통 플랫폼에 하이브리드와 플러그인 하이브리드까지 함께 적용하는 차세대 시스템을 공개했다. 완전히 새로 설계한 1.5리터 직렬 4기통 가솔린 엔진과 소형화한 전동 부품을 묶어 연료 소비 효율을 15% 이상 개선하는 것이 목표다.

29일 모터1과 토요타 유럽 공식 자료에 따르면 새 하이브리드 시스템은 자연흡기와 터보 두 가지 1.5리터 엔진, 전기모터, 전력제어장치, 인버터를 처음부터 하나의 파워트레인으로 개발했다. 기존 엔진에 전동 장치를 덧붙이는 방식이 아니라 엔진과 전력 전자장치를 동시에 설계한 것이 핵심이다.

토요타는 새 자연흡기 엔진이 현재 1.8리터 엔진과 1.5리터 3기통 엔진이 담당하는 하이브리드 성능 범위를 대체하도록 개발했다고 설명했다. 터보 사양도 함께 준비해 차종과 요구 성능에 따라 선택할 수 있도록 했다.

작아진 부품, 손실도 줄였다

새 전기모터와 전력제어장치, 인버터는 기존보다 가볍고 작다. 토요타 영국 자료에는 자체 개발한 실리콘카바이드 전력반도체가 적용된다고 명시됐다. 구성품을 더 촘촘하게 통합해 기계 마찰과 전기 손실을 함께 낮추는 구조다.

연비 개선 목표는 15% 이상이다. 토요타는 마찰 저감, 열관리 향상, 전기 손실 축소와 함께 차체의 공기저항을 낮추는 방법까지 포함해 목표치를 제시했다. 현재 공개된 수치는 양산차의 인증 연비가 아니라 개발 목표라는 점에서 실제 차종별 결과는 추후 확인이 필요하다.

세 동력 방식을 한 플랫폼에

새 멀티 패스웨이 플랫폼은 배터리 전기차의 성능과 상품성을 해치지 않으면서 하이브리드와 플러그인 하이브리드도 같은 기본 구조에 넣는 것을 전제로 한다. 토요타는 소형화된 엔진과 하이브리드 시스템 덕분에 실내 공간이나 차량 성능을 희생하지 않고 세 파워트레인을 수용할 수 있다고 밝혔다.

엔진과 하이브리드 장치의 높이가 낮아지면서 보닛도 낮출 수 있다. 이는 차체 비례를 더 역동적으로 설계하고 공기저항을 줄이는 데 도움이 된다. 전기차 전용 구조와 내연기관차 구조를 따로 개발하는 방식 대신, 기본 아키텍처를 공유해 설계 제약을 줄이겠다는 접근이다.

플랫폼 공용화는 생산 전략과도 연결된다. 전기차, 플러그인 하이브리드, 하이브리드의 개발비와 설비 투자를 더 많은 생산량에 나눠 부담할 수 있고, 공장에서는 지역별 수요 변화에 맞춰 파워트레인 생산 비중을 조정하기 쉬워진다.

내연기관도 탄소중립 수단으로

토요타는 국가와 지역마다 충전 인프라, 에너지 사정, 고객 수요가 다르다는 점을 멀티 패스웨이 전략의 근거로 들었다. 배터리 전기차만 단일 해법으로 두지 않고 하이브리드와 플러그인 하이브리드, 수소연료전지차를 함께 운영하겠다는 기존 방향을 차세대 플랫폼에도 반영했다.

새 시스템은 재생연료와 탄소중립 연료 사용도 염두에 두고 개발 중이다. 토요타는 향후 새 엔진과 하이브리드 기술의 외부 판매를 늘릴 계획이라고 밝혔지만, 적용 차종이나 양산 시점, 시장별 도입 일정은 이번 발표에서 확정하지 않았다.

결국 이번 발표의 핵심은 엔진 한 기의 교체보다 플랫폼과 생산 체계의 통합에 있다. 토요타는 전동화 속도가 지역마다 다른 상황에서 같은 차체 구조로 여러 파워트레인을 공급해 비용과 수요 대응력을 동시에 확보하려 한다.

김해미 기자 [email protected]