2020.02.11 모터내부 : 고정자와 회전자 / 구동모터의 구조
[신영증권 문용권] 자동차부품 : 전기차 파워트레인 밸류체인

모터의 출력을 높이기 위해서 더 큰 자석을 사용하면 되지만 이는 가격과 무게 증가를 동반 한다 따라서 전기 강판의 전력 손실이 낮을수록 구동모터의 효율과 전기차의 전비가 향상되는 특성을 극대화하기 위해 효율이 높은 전기 강판 겹층으로 쌓아 회전자 고정자를 만들고 절연 설계를 고도화하는 것이 주요 기술력 이다.


강판의 두께가 얇을수록 고속회전에 적합


상온에서 강력한 자성을 가진 금속은 지구 상에 3 가지 철 원자번호 26), 코발트 27), 니켈 28) 밖에 존재하지 않는다 따라서 전자석이든 영구자석이 든이 3 개의 금속으로 만들어진다 하지만 희토류인 코발트는 가격이 고가이기 때문에 모터의 전자 강판은 고장력 강철 등 과 같이 이종 원소를 함유한 것을 사용한다 또한 철손을 경감시키기 위해 고정자에는 1 장당 두께가 0.5mm 이하인 강판을 쓰는 것이 일반적 이다. 다만 강판의 두께를 얇게 만들수록 고속 회전에 적합 한 특성을 갖 출 수 있다는 장점이 있지만 제조가 어렵고 가격이 비싸다


POSCO, 무방향성 전기강판 양산 중


국내 유일의 전기강판 업체인 POSCO는 연간 1백만 톤의 전기강판을 생산중이다. 이중 강판 내부의 결정 방향이 모든 방향으로 균일한 제품을 무방향성 전기강판 (NO, Non-Oriented Electrical Steel)이라고 하는데 압연 방향과 기타 방향에 균일한 자기 특성을 나타내는 전기강판으로 보증 철손 기준에 따라 Hyper No(3.5W/kg 이하), High No(6.0W/kg 이하) 등으로 구분한다. 이처럼 자기적 성능을 높인 무방향성 전기강판은 대형 발전기부터, 효율 향상을 위해 전력 손실이 낮은 전기강판이 요구되는 전기차의 구동 모터 철심 소재에 쓰이고 있다. POSCO에 따르면 Hyper NO는 종이처럼 얇은 두께와 특수 코팅 기술을 활용하여 전력 손실과 소음/진동을 크게 개선시했다. 전기차의 주행 거리를 5km 연장하기 위해 배터리 용량을 늘리면 23.5만원가량의 추가 비용이 발생하지만, Hyper NO를 구동모터에 적용할 경우 2.8만원가량 불과하다.

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