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		플라스틱 산업이 전기차에 미치는 영향
		[플라스틱사이언스] 기사입력 2024-02-22 15:03:51

각 자동차 제조업체들이 플라스틱 신소재와 고급 처리 기술을 사용하여 차량을 “날씬하게 만드는” 고유의 전략을 펼치고 있다. 이는 전기자동차(NEV)가 큰 도약을 하면서 동시에 주행 가능 거리는 500km 이상에서 1,200km로 늘어나게 된 추세에 따른 것이다. 전기차의 무게가 100kg 감소할 때 마다 주행거리는 10~11% 증가하고, 배터리 비용과 일상 마모 비용은 20% 절감할 수 있게 되었다. 따라서 경량화는 파워트레인의 효율성 향상과 차량의 주행거리 최적화로 이어지기 때문에 주요 자동차 제조사와 부품 제조사들에 혁신의 초점이 되고 있다.

자동차 제조사, 플라스틱 기술과 손잡고 경량화에 중점

Toyota, BASF 및 US Farathane은 수지 프레임을 공동 개발하여 최초로 ISO 다이내믹 시트를 제작했으며, 이를 통해 비용은 20%, 무게는 30% 절감할 수 있게 되었다. 또한, FORVIA의 최신 시트 등받이 패널 솔루션인 스킨 라이트 패널(Skin Light Panel)은 3D 제작을 통해 단일 소재 폴리머(PU)로 제작되어 무게를 20~30% 줄였다. Marelli는 또한 Covestro와 협력하여 메인 조종석 패널의 무게를 40% 줄이는 새로운 경량 폴리우레탄 폼을 개발했다. 프론트엔드와 콕핏 모듈의 경량화는 물론, 전체 차량 무게의 20~30%를 차지하는 배터리팩도 최근 경량화를 위한 핵심 부품으로 자리 잡았다. 제너럴모터스(GM)의 2023년형 캐딜락 순수전기차(EV) 리릭(Lyriq)은 듀폰(DuPont), DOW, 라이온델 바젤(LyondellBasell)의 PA6/12, PA66, PP를 사용한다. 압출, 사출 성형, 발포 및 자동 조립을 통해 재료는 열 관리 시스템의 열가소성 BEV 파이프로 가공된다.

다층파이프는 내화학성이 우수할 뿐만 아니라 중량을 60% 감소시키는 효과도 있다. 또한, Solvay의 Ajedium™ PEEK 슬롯 라이너는 배터리팩과 모터의 무게를 각각 12kg과 4kg 줄인다. Mitsubishi Chemical은 파트너와 협력하여 EV 배터 리용 완전 복합 케이스를 개발하여 구성 요소수를 5개에서 2개로 줄여 궁극적으로 배터리케이스의 무게를 줄였다. Wanhua Chemical의 HP-RTM 폴리우레탄 배터리케이스 또한 혁신적이며 무게를 40%~50% 줄일 수 있다. ENGEL의 NEV 프론트엔드 모듈 통합 성형, 크라우 스마파이의 물리 발포 공정, Haitian International의 미세 발포 공정 등 통합 성형 및 발포를 포함한 가공 기술은 NEV의 경량화에 핵심적인 역할을 한다. 한편, 중국자동차공업협회(CAAM)가 발표한 자료에 따르면 지난 1월부터 10월까지 중국의 자동차 생산과 판매는 전년 동기 대비 각각 8%, 9.1% 증가한 반면 NEV 생산과 판매는 33.9%, 37.8% 증가해 점유율 30.4%를 기록했으며 NEV 수출은 99만5천대로 전년 동기 대비 99.1% 증가했다.

젊은 소비자들은 NEV에 더 많은 관심을 두고 있는 것 으로 나타났다. 관련 연구 조사에 따르면 30세 미만의 소비자가 NEV 사용자의 최대 43%를 차지한다. 또한, 젊은 소비자들은 미적 매력이 높은 NEV를 선호 한다. 따라서 차세대 자동차의 전면 외관으로서 지능 형 전면 그릴이 업계의 주류가 되고 있으며 사출성형 기술과 신소재의 발전도 중요한 역할을 한다.

차량 미적 경험 높이는 플라스틱 기술

이와 관련한 몇 가지 예로는 3D 효과를 달성하기 위 해 ENGEL의 통합 처리를 채택한 BMW iX 시리즈의 신장 모양 전면 그릴이 있다. 폴리카보네이트로 제작된 메조 패널을 사용하여 매우 반투명한 시각적 효과 를 구현하는 마그나의 지능형 전면 그릴; 현대모비스 는 첨단 렌티큘러 렌즈 시트 필름을 사용해 렌즈 그릴 조명 모듈을 더욱 얇고 가벼워 보이게 만들었다. 지능형 전면 그릴 외에도 자동차 제조업체는 가공 및 재료 기술의 도움을 받아 스마트 자동차 조명에 새로운 아이디어를 주입했다.

예를 들어, BYD의 YANGWANG U8 모델의 헤드라이트는 Tederic NEO M27220 사출성형기로 제조되어 고정밀 성형이 가능하다. Li Auto L9 모델의 헤드 라이트는 대형 다색 사출성형기로 제조된다. HiPhi는 최신 럭셔리 SUV의 헤드라이트와 LiDAR 그릴에 Covestro의 폴리카보네이트 솔루션을 사용한다. 또한, Wanhua Chemical의 다색 PMMA는 착색 및 스프레이 없이 스마트 미등에 색상을 추가하여 탄소 배출을 줄인다. 스마트 자동차의 급속한 발전으로 인해 자동차의 충전 포트는 더욱 미적이며 지능적이며 사용자 친화적이어서 사용자에게 더 나은 충전 경험을 제공하고 있다.

예를 들어, Audi의 순수 전기 e-tron 시리즈의 충전 포트 커버는 AKRO-PLASTIC의 섬유 강화 AKROLOY® PAGF 60 검은색(6418) 폴리아마이드로 만들어졌다.

WM모터는 PPE+PA를 사용하여 가볍고 안전한 충전 포트 커버를 생산한다. Röchling은 바이오 폴리머로 만든 자동 충전 포트 커버를 출시했다.