포르쉐, 모두를 만족시키려는 시도: EV·레인지 익스텐더·하이브리드를 위한 단일 엔진
D.Novikov
포르쉐의 새 특허는 두 개의 서로 다른 실린더 뱅크를 갖춘 파워트레인을 보여준다. 순수 EV, 레인지 익스텐더, 직접 내연 구동의 세 가지 모드가 모두 가능하다.
포르쉐는 전기차, 하이브리드, 그리고 레인지 익스텐더용 내연기관 사이에서 굳이 하나를 고르지 않아도 되는 방법을 찾고 있다. 새 특허는 이론적으로 세 가지 모드를 동시에 수행할 수 있는 파워트레인을 설명한다. 전기로만 달리는 방식, 내연기관을 발전기로 써서 배터리를 충전하는 방식, 그리고 가솔린 유닛을 바퀴에 직접 연결하는 방식이다.
레이아웃은 하이브리드 기준으로 봐도 이례적이다. 엔진은 두 개의 서로 다른 실린더 뱅크로 나뉘어 있다. 한쪽은 효율을 위해, 다른 한쪽 — 출력을 위해 세팅되어 있다. 여유로운 주행에서는 내연기관이 완전히 침묵하고, 차는 그저 전기차처럼 움직인다. 배터리가 줄어들면 엔진의 “경제형” 절반이 작동을 시작해 발전기 역할을 한다. 운전자가 최대한을 요구하면, 더 강력한 절반을 포함한 파워트레인 전체가 가세한다.
이는 일부 현대 엔진에서 볼 수 있는 일반적인 실린더 비활성화 기법이 아니다. 포르쉐 특허에서 두 뱅크는 구조 자체가 다르다. 효율을 담당하는 쪽에는 예를 들어 세라믹 베어링이 적용되고, 마찰을 줄이기 위해 피스톤 링의 개수도 줄였다. 즉, 소프트웨어상의 잔재주가 아니라 단일 엔진 안에 두 개의 서로 다른 성격을 품은 기계적으로 복잡한 시스템인 셈이다.
포르쉐의 논리는 이해할 만하다. 전동화는 고르게 진행되지 않고 있다. 타이칸은 기대만큼 무난한 미래의 상징이 되지 못했고, 전기 718은 늦어지고 있으며, 911을 순수 EV로 바꿀 의도는 브랜드에 없어 보인다. 라인업에는 이미 하이브리드 911, 카이엔, 파나메라가 있고, 전기 타이칸, 마칸, 그리고 곧 등장할 전기 카이엔까지 자리잡고 있다. 범용 아키텍처가 마련된다면 시장과 배출 규제별 대응 폭이 더 넓어진다.
다만 이 아이디어의 가장 큰 적은 무게다. 실용적인 전기 주행거리를 확보하려면 배터리가 있어야 한다. 거기에 내연기관, 전기 모터, 파워 일렉트로닉스, 냉각계까지 더해진다. 포르쉐에는 특히 민감한 문제다. 이 브랜드는 가속뿐 아니라 핸들링도 함께 팔기 때문이다. 너무 무거운 파워트레인은 정작 고객이 돈을 지불하는 핵심을 망가뜨릴 수 있다.
시장에서 이런 방식은 더 긴 전기 주행거리를 노리는 BMW·메르세데스의 플러그인 하이브리드와, 엔진을 흔히 발전기로 쓰는 중국식 EREV 모델들과 맞붙게 된다. 차이는 포르쉐가 효율뿐 아니라 내연기관과 주행 감각 사이의 직접적인 기계적 연결까지 지키려 한다는 점이다.
지금은 어디까지나 특허일 뿐, 확정된 양산 모델은 아니다. 그래도 이 문서 자체가 업계의 분위기를 잘 보여준다. 제조사들은 더 이상 배터리 한 가지에 모든 시나리오를 걸 수 있다고 확신하지 않는다. 포르쉐는 비싸고 복잡하지만, 매우 브랜드다운 비상 경로를 준비하고 있는 듯하다.