전기구동축(E-Axle): 상용차의 전동화 변혁을 이끄는 통합 동력핵심

​글로벌 탄소 중립 목표와 에너지 전환이라는 두 가지 힘에 힘입어 상업용 차량의 전기화는 전례 없는 속도로 발전하고 있습니다. 이러한 변화의 물결 속에서 고도로 통합된 전기 구동 시스템인 ​전기 구동 차축(E-Axle)​은 탁월한 종합 성능과 시나리오 적응성 덕분에 신에너지 상용차의 핵심 전력 선택으로 빠르게 자리잡고 있습니다. 송전 시스템의 구조적 혁신을 달성했을 뿐만 아니라 심층 통합과 지능형 제어를 통해 다양한 상업 시나리오에 효율적이고 안정적이며 경제적인 솔루션을 제공합니다. E-Axles의 R&D 및 제조에 깊이 관여하는 전문 공급업체인 PUMBAA는 기술 혁신과 시나리오 기반 맞춤화를 통해 글로벌 고객에게 고성능, 고신뢰성 전기 구동 시스템 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.

​

I. 기술 혁명: 전통적인 드라이브에서 E-Axle로의 구조적 도약​

상용차의 동력 전달 시스템은 기계식 구동에서 전기 구동으로 혁명적인 진화를 겪었습니다. 기존의 연료 구동 상용차 파워트레인은 일반적으로 엔진, 클러치, 기어박스, 변속기 샤프트, 구동축 등 여러 개의 독립적인 구성 요소로 구성됩니다. 이러한 분산형 레이아웃은 복잡한 구조, 상당한 에너지 손실, 높은 공간 점유율 등 본질적인 단점을 갖고 있습니다. E-Axle은 구동 모터, 다단 변속기, 차동 장치, 차축 및 제어 시스템의 고도의 통합을 통해 질적 도약을 달성합니다.

• ​에너지 효율성의 획기적인 개선:​​ 여러 기계적 변속기 단계에서 발생하는 에너지 손실을 제거하고 동력 전달 경로를 대폭 단축하며 시스템 종합 효율을 95% 이상으로 안정화하고 차량 주행 거리를 크게 늘리며 운영 비용을 효과적으로 절감합니다.

• ​공간 레이아웃의 획기적인 최적화:​​ 통합형 컴팩트 디자인은 배터리 팩 배치 및 차체 설계에 전례 없는 유연성을 제공하여 최적의 차축 하중 분산 및 전체 차량 아키텍처에 기여합니다.

• ​경량화 효과의 획기적인 혁신:​​ 통합 설계로 중복된 구조와 커넥터를 제거하여 효과적인 중량 감소를 달성하고 상용차의 유효 탑재량을 직접적으로 증가시키며 운영 경제성을 향상시킵니다.

• ​제어 정밀도의 도약:​​ 모터와 구동축의 직접 결합과 고급 벡터 제어 알고리즘이 결합되어 정밀하고 빠른 토크 응답이 가능해 주행 부드러움, 핸들링 안정성, 전반적인 차량 동적 성능이 크게 향상됩니다.

​

II. 심층 기술 분석: E-액슬의 구성 및 혁신적인 혁신​

완전한 E-Axle 시스템은 시너지 효과가 뛰어난 여러 개의 하위 모듈로 구성되며, 각 모듈의 기술 혁신으로 전반적인 성능이 향상됩니다.

• ​고성능 영구자석 동기 모터(PMSM):​​ 고자력 에너지 제품 영구자석 소재와 최적화된 전자기 설계를 활용하여 높은 출력 밀도, 고효율, 넓은 속도 조절 범위를 구현합니다. 예를 들어, PUMBAA의 PML 시리즈 모터는 로터 토폴로지 최적화와 냉각 시스템 혁신을 통해 컴팩트한 볼륨 내에서 강력한 출력을 제공합니다.

• ​효율적인 다중 속도 전송 메커니즘:​​ 상용차의 복잡한 작동 요구 사항을 충족하기 위해 2단 또는 4단 자동 변속기 메커니즘을 통합합니다. 최적화된 기어비 구성은 차량 시동/상승 기능과 고속 순항 경제성의 균형을 유지합니다.

• ​고정밀 차동 시스템:​​ 고성능 차동장치를 적용해 회전 시나 복잡한 노면에서 좌우 바퀴 사이에 합리적인 토크 배분을 보장해 주행성과 안전성을 높였습니다.

• ​고급 전자 제어 시스템:​​ 모터 제어 장치(MCU)는 멀티 코어 프로세서와 실리콘 카바이드(SiC) 전원 장치를 활용합니다. 고급 SVPWM 변조 기술과 MTPA 제어 전략은 효율성과 성능 간의 최적의 균형을 달성합니다.

• ​효율적인 열 관리 시스템:​​ 혁신적인 오일 냉각 또는 물-오일 이중 사이클 냉각 솔루션을 채택하여 상용차의 고부하 작동 특성을 해결하고 극한의 작동 조건에서 열 안정성과 신뢰성을 보장합니다.

​

III. 시나리오 기반 심층 애플리케이션: E-Axles가 다양한 상업 생태계를 정확하게 지원하는 방법​

E-Axle의 진정한 가치는 특정 상업 시나리오와의 긴밀한 조화에 있습니다. PUMBAA는 다양한 상업 운영 시나리오에 대한 깊은 이해를 바탕으로 모든 시나리오를 포괄하는 제품 매트릭스를 개발했습니다.

​1. 도시형 물류차량(4.5T-6.0T): 경제성과 신뢰성의 완벽한 균형​

• ​시나리오 심층 분석:​​ 도시 물류 차량은 잦은 출발 정지, 다지점 배송, 중간 부하, 총 소유 비용(TCO)에 대한 극도의 민감도 등 핵심 요구 사항에 직면해 있습니다. 자동차는 높은 효율성과 낮은 비용 사이에서 최적의 균형을 찾아야 합니다.

• ​PUMBAA 솔루션(예: 66/123kW 중앙 E-액슬):​​ 이 솔루션의 핵심 장점은 다음과 같습니다.플랫폼 기반 디자인 철학​ 그리고 ​극단적인 비용 통제. 표준화된 모듈식 개발을 통해 뛰어난 비용 효율성을 달성하는 동시에 전력 성능이 요구 사항을 충족하도록 보장합니다. 높은 수준의 통합으로 차량 조립 프로세스가 크게 단순화되어 표준화와 낮은 유지 관리 비용이 필요한 대규모 물류 차량에 특히 적합합니다.

​2. 대형 위생 차량/트럭: 높은 출력 밀도 및 연속 작동 능력에 대한 궁극적인 테스트​

• ​시나리오 심층 분석:​​ 쓰레기 압축, 고부하 시동 및 연속 작동과 같은 가혹한 작동 조건은 드라이브 시스템의 출력 밀도, 피크 토크, 연속 출력 성능 및 열 관리 성능에 대한 극도의 요구를 부과합니다.

• ​PUMBAA 솔루션(예: 130/286kW 통합 E-액슬):​​ 를 채택합니다.평행축 레이아웃​ 그리고 ​효율적인 이중 사이클 냉각 시스템. 평행축 레이아웃은 다음을 최적화합니다.섀시 배치 공간, 대형 배터리 팩이나 특수 장비를 위한 충분한 공간을 확보합니다. 강력한 토크 출력은 경사면 및 최대 부하와 같은 극한 조건에서도 충분한 출력을 보장합니다. 고급 열 관리 시스템은 장기간 고부하 작동 중에도 안정성과 신뢰성을 보장합니다.

​3. 버스/버스: 편안함, 조용함, 안전 중복성을 위한 체계적인 엔지니어링 노력​

• ​시나리오 심층 분석:​​ 대중교통인 버스/버스는 소음과 진동, 승차감, 부드러움, 운행 안전성에 대해 매우 엄격한 기준을 적용하는 동시에 에너지 효율성도 고려해야 합니다.

• ​PUMBAA 솔루션:​​ E-액슬 고유의 저진동 및 소음 장점을 활용하여 ​다목적 최적화 기어 개조 기술​ 그리고 ​모터 고조파 억제 알고리즘. 제어 시스템은 통합됩니다.다단계 결함 진단 및 안전 중복 보호​ 기능, 시스템 상태를 실시간으로 모니터링하여 대중교통 운영의 절대적인 안전을 보장합니다.

​4. 특수 엔지니어링 기계 및 해양 선박: 극한 환경에서의 적응성 문제​

• ​시나리오 심층 분석:​​ 광산 및 항만과 같은 시나리오에서 높은 먼지, 높은 습도, 강한 충격 하중은 물론 해양 응용 분야의 내식성 및 진동 방지 요구 사항으로 인해 E-액슬의 환경 적응성과 신뢰성에 심각한 문제가 발생합니다.

• ​PUMBAA 맞춤형 솔루션:​​ 이러한 특수 응용 시나리오를 위해 개발된 E-액슬은 다음과 같은 용도로 사용됩니다.IP6K9K 높은 보호 수준 밀봉 설계, ​견고한 베어링 및 기어, ​특수 부식 방지 표면 처리 공정, 그리고 ​내진동 강화 구조​ 극한 환경에서도 전력 시스템의 안정적이고 안정적인 작동을 보장합니다.

​

IV. 핵심경쟁력: 제품 수준을 넘어선 심층적인 기술 역량​

E-Axle 공급업체를 선택한다는 것은 본질적으로 기본 시스템 통합 기능, 차량 매칭 경험, 제어 소프트웨어 알고리즘 및 지속적인 혁신 강도를 선택하는 것을 의미합니다. PUMBAA의 핵심 경쟁력은 다음과 같은 차원에 반영됩니다.

• ​전체 체인 순방향 개발 기능:​​ 전자기 설계, 구조 시뮬레이션, 열 관리 분석부터 제어 전략까지 Full-Chain Forward 개발을 고수하여 단순한 구성 요소 조립이 아닌 하위 시스템 간 최적의 시너지 효과를 보장합니다.

• ​심오한 차량 매칭 유전자 및 경험:​​ R&D 팀은 깊은 OEM 배경을 보유하고 있으며 섀시 아키텍처, 서스펜션 특성 및 차량 동역학을 철저히 이해하고 있습니다. 이를 통해 PUMBAA의 E-Axle 제품은 차량 제어 장치(VCU)와 원활하게 인터페이스하여 최적의 글로벌 에너지 관리를 달성할 수 있습니다.

• ​고급 소프트웨어 알고리즘 및 제어 전략:​​ E-액슬의 성능 한계는 해당 소프트웨어에 의해 정의됩니다. 당사의 MCU는 다음과 같은 고급 제어 알고리즘을 사용합니다.높은 스위칭 주파수 SVPWM 변조, ​MTPA 제어, 그리고 ​자속 약화 제어 전략, 업계 최고의 효율성, 응답 속도 및 제어 정밀도를 달성합니다.

• ​총 수명주기 가치 창출:​​ 통해 ​플랫폼 기반 개발​를 ​​활용하여 특수 부품 수를 줄입니다.경량화 기술​ 에너지 소비를 줄이고,원격 결함 진단 및 예측 유지보수​ 서비스를 통해 조달부터 운영, 유지보수까지 고객의 총소유비용(TCO)을 낮추고 장기적인 가치를 창출하는데 최선을 다하고 있습니다.

​

V. 미래 전망: E-Axle 기술의 진화 동향 및 혁신 방향​

E-Axle 기술은 여전히 ​​급속한 발전 단계에 있으며 다음과 같은 중요한 추세가 나타나고 있습니다.

• ​전력 밀도의 지속적인 증가:​​ SiC/GaN과 같은 와이드 밴드갭 반도체 소재의 적용, 새로운 냉각 기술(예: 침지 냉각)의 도입, 재료 과학의 발전을 통해 중량 대비 출력 비율과 부피 대비 출력 비율이 지속적으로 향상될 것입니다.

• ​심층 통합 및 분산 드라이브가 주류가 됨:​​ 휠 사이드 모터 드라이브 액슬 및 인휠 모터 드라이브 액슬과 같은 분산 드라이브 솔루션은 점차 성숙해 보다 유연한 섀시 레이아웃(예: 스케이트보드 섀시) 및 고급 차량 동역학 제어(예: 토크 벡터링)를 위한 기반을 마련할 것입니다.

• ​인텔리전스 및 연결성을 통한 심층적 권한 부여:​​ E-Axle은 지능형 커넥티드 차량의 핵심 노드 역할을 하여 운영 데이터를 실시간으로 클라우드에 업로드하고, 빅데이터 분석과 AI 알고리즘을 통해 에너지 관리 최적화, 건강 상태 예측, 지능형 유지보수, 원격 소프트웨어 업그레이드(SOTA)를 가능하게 합니다.

• ​표준화 및 플랫폼화로 산업 시너지 촉진:​​ 업계는 점차적으로 E-Axles에 대한 표준화된 인터페이스와 플랫폼 아키텍처를 형성하여 공급망 협업을 촉진하고 비용을 절감하며 기술 혁신과 애플리케이션 채택을 가속화할 것입니다.

​

6. 사례 연구: 실제 응용 분야에서 PUMBAA E-Axles의 가치 입증​

• ​사례 1: 4.5T 전기물류차량 프로젝트​

  • PUMBAA 66/123kW Central E-Axle을 적용한 후, 차량 주행거리가 8% 증가하고, 적재 공간이 5% 증가했으며, 전체 수명 주기 동안 유지 관리 비용이 15% 감소하여 고객으로부터 높은 평가를 받았습니다.

• ​사례 2: 18T 전기 위생 차량 프로젝트​

  • PUMBAA 130/286kW 통합 E-액슬을 장착한 위생 차량은 쓰레기 압축 작업에서 탁월한 성능을 발휘하여 강력한 출력, 소음 대폭 감소, 안정적인 열 관리 성능을 입증했으며 지속적인 작동을 위한 엄격한 요구 사항을 충족했습니다.

​

결론: 함께 발전하여 친환경 상업 미래를 주도하다​

E-Axle(Electric Drive Axle)은 신에너지 상용차의 핵심 파워트레인으로, 기술적 깊이와 혁신의 폭을 통해 자동차의 시장 경쟁력과 사용자 경험을 직접적으로 결정합니다. 향후 경쟁은 기술 R&D, 시나리오 이해, 시스템 통합, 비용 관리 역량을 종합적으로 갖춘 경쟁이 될 것입니다. 전문 E-Axle 공급업체로서 PUMBAA는 계속해서 기술 혁신을 가이드로 삼고 고객 요구 사항을 중점으로 삼아 뛰어난 신뢰성과 결합된 모든 상업적 시나리오를 포괄하는 전기 구동 솔루션을 제공할 것입니다. 우리는 업계 파트너와 협력하여 보다 효율적이고 환경 친화적이며 지능적이며 지속 가능한 새로운 시대를 향해 글로벌 상업 운송을 공동으로 추진할 수 있기를 기대합니다.