포르쉐 타이칸, 왜 800V 고전압 시스템을 사용했을까?

[오토트리뷴=기노현 기자] 지난 8일 포르쉐의 첫 번째 순수 전기 스포츠카 타이칸이 국내에 공개됐다. 타이칸은 외계인이 만든다는 설이 있을 만큼 고도의 기술력을 갖춘 포르쉐에서 만든 전기 스포츠카답게 다양한 첨단 기술들이 적용됐다. 타이칸의 다양한 첨단 기술과 특징 중 특별한 것을 하나 고르자면 시스템 전압을 800V로 구성한 것이다.

일반적인 전기차는 타이칸의 시스템 전압 800V에 절반 수준인 400V이다. 예를 들면 테슬라 모델 S가 400V 시스템을 사용하고, 대중적인 현대 코나 일렉트릭은 356V를 사용하고 있다. 전압은 높아질수록 사용하는데 안전성에 대한 대책이 필요하지만, 전력을 높이는데 수월한 장점이 있다. 포르쉐가 선택한 800V 고전압 시스템이 전기차에서 어떤 이점이 있을지 정리했다.

먼저 포르쉐는 800V를 도입한 것은 미래 전기차 시장까지 고려한 설계라고 밝혔다. 타이칸의 높은 개발 목표와 추후 퍼포먼스 업그레이드를 대비하기 위해 800V 시스템을 적용한 것인데, 전압이 높을수록 충전 전력을 높일 수 있기 때문이다. 현재 400V 시스템은 충전전력을 최대 150kW 수준이고, 이후 미래에는 200~250kW 수준으로 높일 수 있을 것으로 예상하고 있다. 반면 800V 시스템은 현재 타이칸 기준으로 270kW의 충전 전력을 지원하고, 미래에는 400~500kW 수준으로 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다.

현재 타이칸은 800V 시스템을 이용해 최대 270kW의 전력으로 급속 충전할 경우 단 5분 만에 100km를 주행할 수 있는 에너지를 충전할 수 있다. 또한 93.4kWh 용량의 배터리를 잔량 5%에서 80%까지 충전하는데 단 22.5분이면 충분할 만큼 일반 전기차에 비해 빠른 충전 속도를 자랑한다. 만약 미래에 800V 시스템으로 500kW 수준의 급속충전이 가능할 경우 충전시간을 지금의 절반 수준으로 단축 가능하다.

두 번째는 전기차의 무게를 줄일 수 있는 것이다. 전기차는 전기에너지를 고출력으로 사용하기 위해 고전압, 고전류를 사용한다. 그만큼 전기차 내부에는 두껍고 무거운 배선으로 설계되어 있다. 하지만 동일한 출력을 사용한다는 가정하에 전압을 높이면 전류량을 줄일 수가 있고, 전류가 낮아지면 배선의 굵기와 무게를 줄일 수 있다.

전기차는 긴 주행거리를 확보하기 위해 공기역학 성능과 경량화가 중요하다. 하지만 전기차는 이미 무거운 배터리를 탑재해 무게가 일반 내연기관 자동차보다 무거운데, 고전압 시스템을 사용해 배선의 굵기와 무게를 낮출 수 있다면 차량 경량화와 설계 공간 확보에 이점이 있다. 차량 무게 경량화는 주행거리 증가뿐만 아니라 차량의 운동성능 향상에 중요한 부분 중 하나로, 스포츠카인 타이칸에는 중요한 요소 중 하나다.