전기차(EV) 혁명이 활발히 진행되고 있어, Petro-Canada Lubricants는 EV 전용으로 개발된 새로운 윤활유 및 특수 유체 라인인 EVR을 출시했습니다.
EVR은 내일의 기술 아이디어, 설계, 그리고 수요를 지원하기 위해 특별히 개발되었습니다. 저희는 전기차가 가져올 기회를 이해할 뿐만 아니라, 이를 실현할 수 있도록 돕고 있습니다.
전기차의 수명을 연장하기 위해 올바른 유체나 그리스를 어떻게 선택할 수 있을까요? 전기차 윤활유는 어느 정도의 보호를 제공할 수 있을까요? 또한, 최고의 성능과 긴 수명을 위해 적합한 제품이란 과연 존재할까요?
Petro-Canada Lubricants의 OEM/자동차 부문 수석 기술 고문인 Darryl Purificati와의 질의응답에서, 이러한 질문들에 답하고 전기차를 운행하고 유지하는 데 필요한 윤활유 및 유체에 대해 하드웨어 제조업체와 전기차 소유주가 알아야 할 사항을 설명합니다.
구동계 효율성을 향상시키는 방법은 여러 가지가 있으며, 윤활유를 선택할 때 고려해야 할 주요 요소들도 있습니다. 첫째로, 점성 저항과 마찰을 줄이는 것은 전기차와 기존 엔진 모두에 중요한 요소입니다.
전기차만의 독특한 과제는 모터 성능과 전체 시스템 효율을 높이기 위해 모터에서 열을 가능한 한 빨리 제거해야 한다는 점입니다. 따라서 전기차용 유체는 뛰어난 열 전달 특성을 가져야 합니다. 유체의 점도는 향상된 열 관리에 중요한 역할을 하며, 이로 인해 전기차용 유체는 일반 자동 변속기용 오일보다 보통 점도가 낮습니다.
전기 모터는 높은 분당 회전수(RPM)로 작동하기 때문에, 구동계 유체는 기어의 마모 손상으로부터 보호하기 위해 많은 역할을 해야 합니다. 차세대 차량에서 기대되는 높은 성능과 충분한 보호를 동시에 제공하는 것은 어려운 과제입니다. 성공한다면, 유체는 최소한의 저항과 기어 세트 내 소용돌이 현상으로 바퀴에 안정적으로 동력을 전달하는 동시에, 장비가 오래 작동할 수 있도록 필요한 보호를 제공하게 됩니다.
전기차 구동계 유체는 일반적으로 점도가 낮아 전기 모터 및 부품 전체에 원활한 흐름을 제공합니다. 적절한 유체는 기어와 베어링의 마찰을 줄이는 동시에 열 전달과 열 효율을 향상시킬 수 있습니다. 이로 인해 모터는 최고 효율로 작동할 수 있으며, 구리 권선과 모터 부품을 최적의 전기 모터 효율 범위 내에서 유지할 수 있습니다.
네. 전기차는 구리 헤어핀 권선과 전자 부품 때문에 재료 호환성이 매우 중요합니다.
당연히, 전기차 유체의 전기적 특성은 매우 중요한 요소입니다. 내연기관(ICE) 기반 구동계 유체가 주로 내구성과 성능에 중점을 두는 반면, 전기차 유체는 전도성을 적절히 유지하면서 전기 아크 현상이나 갑작스러운 전기 방전을 방지하는 균형이 필수적입니다.
전기차의 하드웨어는 내연기관(ICE)과 근본적으로 다르며, 많은 경우 모터가 변속기와 같은 구획에 위치해 있습니다.
더 많은 부품을 통해 전류가 흐르기 때문에, 원래 장비 제조업체(OEM)는 전기차 유체 개발자들과 협력하여 최적의 전도성을 가진 유체를 설계해야 합니다. 목표는 전도성을 낮게 유지하되 전기 방전과 전기 구동 장치 손상을 방지하는 것입니다.
고품질 전기차 유체는 적절한 마모 방지 기능과 전기적 특성, 구리 및 신소재와의 호환성을 제공하여 전기 구동계 유닛을 보호하고, 유닛의 효율성도 향상시킵니다.
그렇지 않습니다. 열 관리 유체는 전기차에서 매우 중요하며, 열 절연 성능과 전기 비전도성 사이에서 신중한 균형이 필요합니다. 이 균형을 통해 정전기 축적을 방지할 수 있습니다.
전기차 냉각에는 두 가지 유체 기술이 있습니다 — 직접 냉각과 간접 냉각입니다. 대부분의 주요 제조업체들은 지금까지 간접 냉각 방식을 사용해왔는데, 이는 여러 표면과 판을 냉각 유체로 식히고, 이 유체가 다시 배터리 셀을 냉각하는 방식입니다. 하지만 이 방법에는 안전상의 문제가 있는데, 특히 한 셀에서 화재가 발생하면 다른 셀로 번져 폭발을 일으킬 수 있다는 점입니다.
비교적 직접 냉각, 즉 침지 냉각은 아직 많은 전기차에 직접 사용되지는 않지만, 절연 유체를 사용하여 배터리에서 열을 효과적으로 방출하며 열 폭주나 폭발 위험을 줄일 수 있습니다. 변압기 오일과 마찬가지로 두 가지 모두 비전도성이어야 하지만, 재료 호환성, 안전성 및 성능 측면에서는 차이가 나타납니다.
현재 주로 사용되는 유체는 물-글리콜 혼합물입니다. 하지만 이들은 상대적으로 전도성이 있어 배터리와 직접 접촉하여 사용할 수 없습니다. 업계에서는 가까운 미래에 광유 기반 침지 냉각 유체로 전환할 것으로 예상됩니다.
전기차 모터의 높은 작동 속도와 재료 호환성 요구 사항 때문에, 특수한 그리스가 필요합니다. 전기차용으로 설계된 그리스는 향상된 산화 및 열 안정성을 통해 고속 베어링의 수명을 연장합니다. 또한, 신중하게 선택된 기본 오일, 증점제, 첨가제 시스템을 사용하여 마찰을 줄여 주행 거리를 늘리고, 소음을 낮추는 역할도 합니다. 첨가제 시스템은 구리 모터 권선을 손상시킬 수 있는 부식성 극압(EP) 첨가제를 사용하지 않아야 합니다. 마지막으로 전기 전도성도 중요한데, 전기차 그리스는 전기 방전에 의한 베어링 손상을 방지하기 위해 최적화된 전도성을 가져야 합니다.
전기차의 독특한 특성은 그리스 선택에도 영향을 미칩니다. 전기차는 배터리 때문에 일반 내연기관 차량보다 훨씬 무겁습니다. 이로 인해 등속 조인트(CV 조인트)와 같은 구동계 부품에 더 큰 스트레스가 가해집니다. 전기차는 기존 차량보다 더 높은 극압(EP) 보호 기능을 갖춘 특수한 CV 조인트 그리스를 사용할 기회를 제공합니다.