닝더, 중국 2024년 12월 25일 /PRNewswire=연합뉴스/ -- 세계 최대 전기차 배터리 제조업체인 CATL이 12월 24일 세계 최초의 초안전 스케이트보드 섀시(skateboard chassis)인 '베드락 섀시(Bedrock Chassis)'를 공식 출시했다. CATL이 공개한 베드락 섀시는 시속 120km의 정면충돌을 견디면서도 발화나 폭발이 일어나지 않는 탁월한 성능을 자랑한다. 또한 모든 상황과 속도에서도 포괄적인 보호 기능을 제공함으로써 지능형 섀시 안전의 새로운 기준을 세웠다. 스케이트보드 섀시는 전기차 설계에서 흔히 사용되는 플랫폼으로, 배터리 팩, 모터, 서스펜션 등 주요 구성 요소를 평평한 구조의 섀시에 통합한 형태를 말한다.

가장 엄격한 안전 테스트로 업계를 선도

배터리를 중심으로 설계된 CATL의 베드락 섀시는 배터리 셀을 섀시에 직접 통합해 둘 사이에 공유 구조 설계를 가능하게 해주는 셀-투-섀시(Cell-to-Chassis) 통합 기술을 활용하고 있다. 또한 베드락 섀시는 섀시를 차체 상단에서 분리해 놓음으로써 차량 충돌 에너지의 85%를 흡수할 수 있다. 기존 섀시가 충돌 에너지의 약 60%를 흡수한다는 점을 고려했을 때 베드락 섀시가 기술적으로 크게 진보한 섀시임을 알 수 있다.

베드락 섀시는 다양한 기술적 혁신을 통해 세계 최초로 '최고 속도 + 가장 강한 충격'이라는 이중의 극한 안전 테스트 통과에 성공했다. 베드락 섀시는 시속 120km 속도로 정면 중앙 기둥에 충돌하는 테스트를 통과하면서도 화재나 폭발이나 열이 발생하지 않아 업계의 안전 기준을 재정의했다.

현재 중국에서 신차들이 일반적으로 거치는 안전도 테스트인 C-NCAP 시 정면충돌 안전성 테스트 속도는 시속 56km다. 이는 정면충돌 시 12m 높이의 건물에서 추락하는 것과 동일한 충돌 에너지를 발생시키는 속도다. 반면 시속 120km 속도로 정면충돌 시에는 56m 높이의 건물에서 추락하는 것과 같은 에너지가 발생한다. 시속 56km의 속도로 충돌할 때 발생하는 충돌 에너지보다 4.6배나 더 많은 양이다.

전봇대나 대형 나무나 동물 같은 비표준 물체와의 충돌을 시뮬레이션한 더 엄격한 정면 기둥 충돌 테스트에서 충격 면적은 정면 전체 충돌 때의 6분의 1에 불과하지만 충격 압력은 기하급수적으로 증가한다. 시속 120km의 속도로 정면 중앙 기둥에 충돌 시 받는 섀시 단위 면적당 압력은 C-NCAP 테스트에서 시속 56km로 진행된 정면 전체 충돌 시 받는 압력보다 21배나 더 높다.

이처럼 높은 초고속 충돌 속도와 강도로 인해 지금까지 시속 120km의 정면 기둥 충돌 테스트에 도전한 신에너지 차량은 없었다. 따라서 CATL의 베드락 섀시는 극단적인 도전에 나서 업계에 새로운 길을 개척했다고 평가할 수 있다.

세 가지 기술 혁신 통해 초안전 운송의 시대 열어

CATL의 베드락 섀시는 세 가지 기술적 혁신을 통해 모든 상황과 속도에도 비교할 수 없는 보호 기능을 제공하며 차량 전체에 견고한 안전성을 보장한다. 이는 CATL이 구조와 소재의 혁신을 위해 심도 있는 연구를 수행한 결과다.

CATL 베드락 섀시는 차체와 에너지 유닛 프레임워크가 밀접하게 통합되어 에너지 유닛에 파괴하기 힘든 보호 기능을 제공하는 혁신적인 3차원 생체 모방 '거북이 등껍질 구조'를 도입했다. 그리고 항공모함급 충격 흡수 구조는 충돌 시 다양한 경로로 충격 하중을 분산시키고, 차량 속도를 서서히 낮추면서 장애물이 자동차 내부로 침입하는 깊이와 속도를 크게 줄여준다. 2000MPa 강도를 가진 잠수함급 열성형(hot-formed) 강철, 600MPa 강도의 항공우주급 알루미늄 합금, 그리고 여러 장벽 구조의 활용은 섀시의 강성을 더욱 향상시켜 사실상 뚫는 걸 불가능하게 만든다.

또한 CATL 베드락 섀시는 초안전 배터리 셀 디자인, NP 기술, 고연성 에너지 흡수 절연 필름을 통합하는 식의 업계를 선도하는 혁신적인 방식을 도입했다. 고전압 차단의 경우 충격 발생 후 0.01초 안에 고전압 회로를 즉각 차단하고 차량 내 잔류 고전압 에너지를 0.2초 내에 방전한다. 이 같은 속도는 업계 신기록에 해당한다.

특히 이 배터리 셀은 시속 60km의 고속 슬레드(sled•인체 모형의 더미를 태우고 충동 상황을 재현하는 방식) 충격 테스트, 90도 굽힘 테스트, 획기적인 톱질 테스트라는 매우 까다로운 테스트를 거쳤으며, 이 세 테스트에서 모두 배터리 발화나 폭발이 발생하지 않았다. 모두 CATL이 업계 최초로 실시한 이 테스트들은 배터리 셀의 안전 기준을 새로운 차원으로 끌어올렸다.

맞춤화 시대의 개막과 1조 위안 규모 시장의 활성화

CATL은 베드락 섀시 출시로 지능형 섀시 안전 기준을 새롭게 재정의하는 것은 물론 1조 위안 규모의 시장을 활성화시킬 전망이다. CATL은 모듈식, 개인 맞춤형, 지능형 자동차 디자인으로의 전환 속도도 대폭 높일 예정이다.

높은 투자 비용과 긴 개발 주기 및 빨라진 제품 반복(product iteration•제품 개선 과정)이라는 업계의 공통적인 문제점을 해결하기 위해 베드락 섀시는 내부 통합, 섀시와 차체의 분리, 외부 개방이라는 세 가지 핵심 특성을 통합했다. 다양한 툴킷과 솔루션 패키지를 통해 확장 가능한 소프트웨어와 하드웨어 아키텍처 및 표준화된 인터페이스를 제공함으로써 다양한 차량 모델과 상황에 맞게 조절 가능한 유연한 구성이 가능하게 만들었다. 이를 통해 '여러 차량 모델에 맞출 수 있는 하나의 섀시 아키텍처(one chassis architecture, multiple vehicle models)'라는 개념을 실현하는 한편, 개발의 효율성을 크게 향상시키고 연구개발(R&D) 주기를 단축했다. 그 결과 기존에 36개월 이상 걸리던 차량 대량 생산에 필요한 시간을 12~18개월로 대폭 줄이는 데 성공했다.

또한 베드락 섀시는 안전과 모델링의 한계를 극복하고, 섀시와 차체 상단의 분리 설계를 통해 설계의 유연성을 크게 늘렸다. 4세대 셀-투-섀시 기술과 역전지 셀(inverted battery cell) 기술은 섀시 공간 활용도를 향상시키는 동시에 섀시 긁힘이나 손상의 위험을 낮춰준다. 또한 지능 측면에서 섀시는 기계적 분리, 소프트웨어 분리, 전기적 및 전자적(EE) 분리를 지원하여 레벨 3부터 레벨 4까지의 지능형 주행 기능을 가능하게 해준다. 동시에 섀시는 높은 적응성 인터페이스를 제공하고 지능형 협업 애플리케이션을 촉진한다.

출시식에서는 베드락 섀시를 최초로 사용한 자동차 제조업체 아바타(AVATR)와 CATL의 스케이트보드 섀시 부문인 CAIT-SH가 사용자에게 더 안전하고 품질 좋은 이동 경험을 제공하기 위해 CATL의 베드락 섀시와 관련된 협력을 강화하는 계약을 체결했다.

안전은 끝이 없는 여정이다. CATL은 앞으로도 지속적인 혁신을 통해 기술 장벽을 허물고, 파트너사와 협력하여 전기차 배터리 및 차량의 안전한 생태계를 구축하여 사용자의 안전을 보호하기 위한 노력을 지속할 것이다.

출처: Contemporary Amperex Technology Co., Limited (CATL)