"전기차가 불안하다고?"…현대차, 캐즘 대안 '차세대 하이브리드' 공개
"현대차그룹은 적합한 차급에 적합한 파워트레인을 적용함으로써 고객 최적의 상품성을 구현하기 위해 노력할 예정입니다." 강동훈 현대자동차그룹 제품권역전략팀 파트장은 지난 10일 서울 중구 소재 '크레스트 72'에서 차세대 하이브리드 시스템이 정식 도입된 이후 하이브리드 전략이 어떻게 되냐는 질문에 이 같은 답변을 냈다. 이는 호세 무뇨스 현대차 사장이 "고객이 원하는 기술을 지속적으로 제공하겠다"는 전략차원이다. 20일 업계에 따르면 현대차그룹은 이달 10일 '차세대 하이브리드 시스템 테크 데이'를 개최하고 '동력과 효율의 완벽한 조화, 하이브리드 그 이상의 전동화 경험'이라는 콘셉트로 개발된 기술을 공개했다. 현대차그룹의 차세대 하이브리드 시스템은 두 개의 모터가 내장된 신규 변속기에 다양한 엔진 라인업을 조합할 수 있어 차급과 차량 특성에 맞춰 최적화된 성능과 연비를 제공한다. 또 다양한 전동화 특화 기술을 적용해 주행 성능과 승차감을 개선하고 차량 내 경험을 강화하는 특징을 갖고 있다. 새롭게 개발된 차세대 하이브리드 시스템 변속기는 구동 및 회생 제동을 담당하는 구동 모터(P2) 외에도 시동 및 발전, 구동력 보조 기능을 수행하는 신규 모터(P1)를 내장해 동력 성능과 연비를 향상하고, 부드러운 변속감과 함께 소음 및 진동 저감 효과도 실현했다. 구동 모터(P2)는 엔진과 변속기 사이에 위치한다. 시동 모터는 기존 하이브리드 시스템에서처럼 엔진의 알터네이터 위치에 탑재되면 P0 모터, 엔진과 변속기 사이에 탑재되면 P1 모터로 불린다. 차세대 하이브리드 시스템 변속기는 현대차그룹의 다양한 엔진 라인업과 결합해 100마력 초반부터 300마력 중반까지 시스템 출력 커버리지를 갖춰 소형차급부터 대형차급까지 폭넓은 운영이 가능하다. 차급에 상관없이 도입할 수 있어 추후 기아 셀토스에 탑재될 예정이다. 차세대 하이브리드 시스템은 전기차에 더욱 가까운 기술들이 탑재됐다. 현대차그룹은 오랜 하이브리드 개발 경험과 전기차 전용 플랫폼 E-GMP 개발 등 노하우를 바탕으로 주행 성능과 승차감을 강화하고 ▲스테이 모드 ▲V2L ▲스마트 회생 제동 등 전기차에서 경험할 수 있었던 전동화 기능을 제공한다. 두 개 모터 내장된 신규 변속기…성능과 효율 높여 현대차그룹은 차세대 하이브리드 시스템 변속기에 구동 및 회생 제동을 담당하는 구동 모터(P2) 외에도 시동 및 발전, 구동력 보조 기능을 수행하는 시동 모터(P1)를 새롭게 추가해 'P1+P2 병렬형 구조'를 완성했다. 엔진에 직접 체결된 P1 모터는 기존 하이브리드 시스템에서 엔진에 벨트로 연결된 P0 모터에 비해 마찰 손실이 없어 에너지 전달 효율이 높다. 또 주행 상황에 따라 P2 모터와 함께 차량에 구동력을 보조해 연비와 동력 성능을 동시에 개선한다. 현대차그룹은 차세대 하이브리드 시스템 변속기의 허용 토크를 기존 37.4kgf·m에서 46.9kgf·m으로 약 25% 상향해 대배기량 터보 엔진에 결합 시 최대 토크를 자연스럽고 강력하게 발휘할 수 있도록 했다. 더불어 현대차그룹은 P1·P2 모터의 냉각 구조 및 냉각 유량을 개선해 단위부피당 출력 밀도를 약 21%, 토크 밀도를 약 7% 높였다. 여기에 댐퍼와 전동식 오일펌프(EOP) 등 주요 부품의 배치 및 크기 등을 최적화함으로써 전체적인 변속기 부피를 줄여 여러 차급에 대한 탑재 확장성을 확보했다. 첫 하이브리드 전용 엔진 탑재…동급 내연기관보다 빠르고 멀리가 현대차그룹은 차세대 하이브리드 시스템의 첫 파워트레인으로 가솔린 2.5 터보 하이브리드 엔진을 개발하며 기존 2.5 터보 엔진의 설계 및 제어 기술을 개선해 효율을 극대화했다. 2.5 터보 하이브리드 엔진은 변속기와 엔진 사이에 새롭게 추가된 P1 모터가 엔진의 시동·발전을 담당하게 되면서 불필요해진 ▲메인 벨트 ▲알터네이터 ▲에어컨 컴프레서 등을 제거해 차량 구동 외 분산되던 동력 손실을 최소화했다. 성능과 효율은 향상시켰다. 현대차그룹은 'P1+P2 병렬형 구조'를 중심으로 한 변속기 및 엔진 개선을 통해 연비와 동력 성능을 개선하고 부드러운 변속감과 향상된 정숙성을 구현했다. 더 뉴 팰리세이드 등 대형 SUV에 탑재되는 가솔린 2.5 터보 하이브리드는 최고 연비 14.1km/ℓ, 시스템 최고 출력 334마력, 최대 토크 46.9kgf·m의 성능을 갖춰 동급의 2.5 터보 가솔린 모델 대비 연비는 약 45%, 최고 출력과 최대 토크는 각각 약 19%, 9% 높다. 한동희 현대차그룹 전동화개발담당 부사장은 "현대차그룹 기준 하이브리드 차들은 일반 내연기관차보다 45% 연비를 개선할 수 있다"며 "현대차그룹은 탄소 중립에도 계속해서 기여할 것이고 하이브리드 차량을 더 많은 소비자가 활용하실 수 있도록 개발할 것"이라고 말했다. 하지만 하이브리드 개발로 성능이 향상되면 가격이 인상될 것이라는 지적도 나온다. 강동훈 파트장은 "전기차에서 구현되고 있었던 전동화 기술들을 하이브리드에 적용함으로써 전동화 경험을 계속해서 확장해 나갈 방향점을 함께 고려해달라"고 설명했다. 전동화 기술 활용해 전기차 같은 하이브리드 경험 제공 현대차그룹은 성능과 효율을 높인 신규 하이브리드 파워트레인 외에도 다양한 전동화 특화 기술을 하이브리드 차량에 적용해 상품 경쟁력을 확보했다. 이날 현대차그룹은 ▲e-AWD ▲e-VMC 2.0 ▲스테이 모드 ▲V2L ▲스마트 회생 제동 등으로 구성된 전동화 특화 기술 라인업을 선보였다. e-AWD는 전자식 사륜구동 시스템으로 전륜 기반 하이브리드 차량의 후륜 구동축에 구동 모터(P4)를 추가해 주행 성능과 가속 응답성을 향상한다. 현대차그룹은 e-AWD와 기존의 기계식 사륜구동을 모두 운영하며 차급·차량별 특성과 지역별 시장 환경에 맞춰 최적의 시스템을 적용할 예정이다. 스테이 모드는 고전압 배터리를 활용해 전기차의 '유틸리티 모드'를 하이브리드 차량 특성에 맞춰 적용한 사양으로, 주행 전·후 정차된 차 안에서 고객이 더욱 쾌적한 시간을 보낼 수 있도록 한다. 스테이 모드에서는 엔진 시동 없이 공조와 멀티미디어를 포함한 차량 내 모든 편의 기능을 사용할 수 있다. 배터리 충전량 70~80% 상태에서는 최대 1시간까지 사용할 수 있다. 이 외에도 차세대 하이브리드 시스템에 적용된 V2L은 전기차와 동일하게 최대 출력 3.6kW를 지원해 캠핑 및 차박 등의 상황에서 다채로운 전동화 경험을 선사한다. V2L은 엔진 가동 시 지속적으로 사용할 수 있으며 엔진이 작동하지 않는 스테이 모드에서는 배터리 용량의 최대 50%(SoC 80%에서 30%까지)까지 사용할 수 있다. 이용재 현대차그룹 차량에너지제어개발팀 연구원은 "하이브리드 V2L 기능은 하이브리드 레디 상태에서 일단 기능이 작동되며 일정 이상 배터리 잔량이 떨어지게 되면 엔진을 다시 구동시켜 배터리를 충전하면서 V2L을 사용할 수가 있다"고 말했다. 또 현대차그룹은 신규 하이브리드 변속기를 현대차그룹의 다양한 엔진에 조합해 100마력 초반부터 300마력 중반에 이르는 시스템 출력 커버리지를 구현했다. 이를 바탕으로 소형부터 대형 및 럭셔리까지 다양한 하이브리드 차량을 선보일 계획이다. 2.5 터보 하이브리드는 이달 양산을 시작한 현대차 팰리세이드 하이브리드에 최초 탑재된 후 현대차·기아의 타차종에 순차적으로 적용된다. 또 현대차그룹은 2026년 후륜구동용 2.5 터보 하이브리드를 선보이고 제네시스 주요 모델에 순차적으로 탑재해 하이브리드 라인업을 럭셔리 브랜드까지 확장할 계획이다.
