포르쉐 AG는 지난 10일, 자사 컴팩트 SUV 마칸의 100% 순수 전기차 프로토타입이 도로 위 내구성 테스트를 위한 모든 준비를 마쳤다고 밝히며 개발과정 일부를 공개했다.
포르쉐 AG R&D 부문 총괄 마이클 슈타이너(Michael Steiner)는 “개발 과정에서 가장 중요한 이정표 중 하나인 실제 환경에서의 테스트를 진행 중”이라고 강조했다.
독일 바이작 포르쉐 R&D 센터에서 초기 테스트를 거친 차세대 마칸 전기차 프로토타입은 위장막을 두르고 처음으로 포르쉐 부지 밖으로 향했다. 2023년 출시 예정인 마칸 전기차는 전 세계의 다양한 조건에서 약 300만 킬로미터의 테스트 주행을 실시하게 된다.
프로토타입은 실제 테스트 전 가상공간에서 주행한 수많은 주행테스트 데이터를 축적해 개발에 적용할 예정이다. 디지털 개발 및 테스트는 실제 차량 대신 차량의 특성, 시스템 및 동력 장치를 높은 정확도로 복제한 전산화 모델인 디지털 프로토타입을 사용한다.
포르쉐 디지털 프로토타입 매니저 안드레아스 휴버(Andreas Huber) 박사는 에어로다이내믹, 에너지 관리, 작동 및 음향과 같은 다양한 개발 범주에서의 시뮬레이션을 목적으로 하는 20 개의 디지털 프로토타입을 만들었다고 전했다. 휴버 박사는 “이를 통해 실제 상황에서 나타날 수 있는 설계 충돌을 신속하게 찾아내 해결할 수 있다”고 설명했다.
공기역학 시뮬레이션도 디지털을 통해 더욱 정교하게 개발할 수 있다. 전기차의 공력 설계는 장거리 주행성능과 주행가능 거리를 늘리는 데에 필수적인 기술이다.
에어로다이내믹 개발 이사 토마스 위건드(Thomas Wiegand)는 “시뮬레이션을 사용해 쿨링 에어 덕트와 같은 세부 사항을 미세 조정 중이며, 이 과정은 구성 요소의 다양한 배열을 고려할 뿐 아니라 실제 환경에서의 온도 차이까지 반영한다”고 밝혔다.
내연기관이 없지만 전기차도 열관리가 필요하다. 토머스 위건드는 전기차는 기존과 완전히 다른 냉각 및 온도 제어 콘셉트가 필요하다“고 강조했다.
내연기관은 90도~120도가 최적의 작동조간인데 반해, 전기 모터, 전기 파워트레인 및 고전압 배터리는 구성 요소에 따라 20도~70도 사이다. 특히 초고속 충전을 할 때 열 발생을 줄이는 것이 매우 중요하다. 포르쉐 엔지니어들은 위치, 흐름, 온도를 정확하게 계산하고 디지털 방식으로 최적화할 수 있었다고 전했다.
디지털 프로토타입은 게임기처럼 가상의 환경에서 다양한 테스트주행을 마쳤다. 운전자 경험 개발 부서의 파비안 클라우스만(Fabian Klausmann)은 “시뮬레이션을 통해 운전자의 관점에서 주행 중 디스플레이와 작동 절차, 변화 요소 등을 확인할 수 있다”고 설명했다.
디지털 시뮬레이션을 통해 제작된 마칸 전기차의 개발목표는 세그먼트 내 가장 스포티한 모델이다. 완성된 실제 프로토타입은 전통적인 방법으로 로드테스트를 통해 개발이 계속될 예정이다.
마이클 슈타이너는 “차량 구조, 작동 안정성, 하드웨어 및 소프트웨어의 신뢰성 등 포르쉐가 추구하는 높은 기준에 대한 충족 여부를 보장하기 위해 폐쇄된 테스트 시설과 실제 환경의 도로에서 내구성 테스트가 필수적”이라고 말했다.
마이클 슈타이너는 장거리 주행, 고성능 급속 충전, 재생가능한 동급 최고의 성능을 언급하며 “타이칸과 마찬가지로 800 볼트 전압 시스템을 갖춘 마칸 전기차는 전형적인 포르쉐 E-퍼포먼스를 제공하며, 세그먼트 내 가장 스포티한 모델이 될 것”이라고 강조했다.
포르쉐의 전기차 전용 플랫폼인 프리미엄 플랫폼 일렉트릭(PPE)에서 처음으로 제작되는 마칸 순수 전기차는 2023년에 출시될 예정이다.
