10분 충전에 300km 주행… 포뮬러 E 기술 담은 전기 SUV, 연말 공개

포르쉐 AG가 올해 말 공개 예정인 신형 카이엔 일렉트릭에 자사 포뮬러 E 레이스카 99X 일렉트릭의 구동 및 효율 기술을 적용한다. 포르쉐는 모터스포츠 기술을 양산 모델에 직접 이전해 전동화 성능의 새로운 기준을 제시하겠다고 밝혔다.

◆ 직접 오일 냉각 시스템과 600kW 회생제동 탑재

카이엔 일렉트릭은 포르쉐 99X 일렉트릭에 사용된 직접 오일 냉각 방식 전기 모터를 탑재한다. 이는 전기 구동 시스템의 전류가 흐르는 모든 부품을 특수 냉각액으로 직접 식히는 방식으로, 지속적인 고출력과 효율성을 구현하기 위해서다.

기존 워터 재킷 냉각 방식과 달리 구리 권선을 따라 냉각액이 직접 흐르며 열을 즉시 방출하기 때문에, 동일한 성능을 낼 때 모터 크기를 기존보다 약 1.5배 줄일 수 있다. 직접 냉각 방식을 통해 카이엔은 최대 98%의 효율성을 실현할 수 있었지만, 99X 일렉트릭에 비해서는 낮은 수치다.

두 차량 모두 주행 속도와 온도, 충전 상태에 따라 최대 600kW 수준의 고출력 회생제동 시스템을 사용한다. 감속 과정에서 발생한 에너지는 배터리에 다시 저장돼 추진력으로 전환되며, 이 과정에서 주행거리가 늘어나고 배터리 용량을 효율적으로 줄일 수 있다.

이를 통해 일상적인 주행 상황에서는 전체 제동의 약 97%를 전기 모터만으로 수행할 수 있으며, 감속이 회생제동 한계를 넘을 경우 운전자가 인지하지 못할 정도로 부드럽게 물리 브레이크가 개입한다.

◆ 충전 기술 역시 포뮬러 E의 기술 적용해… 10분 충전으로 300km 이상 주행

카이엔 일렉트릭은 최대 400kW DC 급속 충전 기능을 갖췄다. 배터리 온도가 15℃ 이상일 경우 충전 상대(SoC) 10%에서 80%까지 약 16분이면 충전이 완료된다. SoC가 약 55%에 이를 때까지 충전 전력은 350kW 이상 유지돼, 안정적이고 지속적인 급속 충전이 가능하다. 또한 적합한 충전소에서는 10분 충전만으로 300km 이상 주행거리 확보가 가능하다.

포뮬러 E는 피트 부스트(Pit Boost) 기술을 도입해 600kW 출력으로 30초 만에 배터리의 약 10%를 충저할 수 있다. 이 경험을 통해 얻은 기술이 카이엔 일렉트릭의 급속 충전 시템에도 반영된 것이다.

◆ "포뮬러 E는 전동화의 실험실"… 모터스포츠 기술 양산 모델로

포르쉐의 바이작(Weissach) R&D 센터에서는 모터스포츠와 양산 모델 담당 팀이 긴밀히 협력한다. 트랙에서 검증된 기술이 양산차에 반영되고, 양산차 기술이 다시 레이스카에 적용되는 상호 교류가 이뤄진다.

마이클 슈타이너(Michael Steiner) 포르쉐 AG 연구개발 이사회 멤버는 "포뮬러 E는 포르쉐의 미래 전동화를 위한 실험실 역할을 하는 무대이자, 양산 모델 개발을 위한 중요한 인사이트를 제공한다"며 "신형 카이엔 일렉트릭은 포르쉐 모터스포츠 기술이 얼마나 빠르게 양산 모델이 접목되고 밀접하게 연결되는지 보여준다"고 말했다.

플로리안 모들링거(Florian Modlinger) 포르쉐 팩토리 모터스포츠 포뮬러 E 디렉터는 "효율성은 포뮬러 E에서 승패를 가르는 핵심이고, 이 원칙은 카이엔 일렉트릭 개발에도 동일하게 적용됐다"며 "효율성은 차량에만 국한되지 않는다. 모터스포츠에서 검증된 민첩한 업무 방식은 개발 기간 단축과 기술 이전 가속화로 연결됐다"고 설명했다.

포르쉐는 카이엔 일렉트릭을 통해 '레이싱 포 더 로드(Racing for the Road)' 철학을 구현한다고 밝혔다. 이는 모터스포츠와 도로 주행 차량의 기술적 경계를 허물고, 고효율, 고성능, 지속 가능성을 모두 추구하는 포르쉐 전동화의 핵심 전략이다.

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