BMW그룹의 2030년 모빌리티 전동화 전략의 핵심은?

BMW 그룹은 플러그인 하이브리드 모델의 전기모드 주행 비율을 향상시키기 위한 디지털 솔루션인 전동화 시스템을 가장 많이 보유한 자동차 브랜드다. 그리고 BMW 7시리즈, BMW 5 시리즈, BMW X1등은 향후 순수 전기차로도 등장할 수 있다. 

BMW 그룹은 지속가능성을 위한 10년 플랜으로 전기 모빌리티 확대에 주력하는 파리 기후협약의 목표를 준수하려는 강한 의지를 보이고 있다. 현재 전기차와 플러그인 하이브리드 파워트레인을 갖춘 BMW와 MINI 브랜드 모델의 유럽 전체 신규 등록 차량 중 13.3%에 달하고 있다.(출처:IHS 마킷 신규등록 2020년 7월 보고서 자료) 이는 전체 브랜드 평균 8%의 1.5배에 해당하는 판매량이다. 

BMW 그룹은 이 수치를 2021년까지 25%, 2025년까지 33% 그리고 2030년에는 50%까지 늘려갈 목표를 갖고 있다.

BMW와 MINI는 2019년까지 전세계 74개 주요 시장에 전기 드라이브 시스템이 장착된 모델을 50만대 이상 판매할 계획이며 2021년까지는 100만대 수준까지 증가할 것으로 보고 있다. 코로나19 대유행에도 불구하고 BMW는 전년 대비 2020년 상반기 판매량이 증가했기 때문이다.

BMW 그룹의 지속가능성 목표는 2030년까지 700만대 상의 전기 드라이브 시스템이 탭재된 모델을 판매하는 것이며 이 가운데 2/3이상이 전기차로 판매될 것이다. 전기 모빌리티의 확대에 따라 BMW 그룹은 2030년까지 이산화탄소 배출량을 40% 감소시킬 수 있을 것으로 보고있다.  

 

전세계적인 지속가능성을 위한 효율적 접근법, 'Power of Choice'

현재 판매 모델은 글로벌 마켓에서 고객의 요구와 각 국가의 법규를 준수하기 위해 'Power of Choice(드라이브 시스템 선택)' 접근법을 채택하고 있다. BMW X3는 48V 마일드 하이브리드 기술을 포함한 가솔린, 디젤엔진, 플러그인 하이브리드와 완전 전기 드라이브 시스템도 갖춘 최초의 모델이다. 

미래에는 전기 및 내연기관 드라이브 시스템을 갖춘 다른 모델이 단일 생산라인을 만들게 될 것이다. BMW 7시리즈의 차세대 럭셔리 세단은 순수 전기차 버전도 출시될 것이다. BMW 5 시리즈와 BMW X1은 기존의 내연기관, 플러그인 하이브리드외에도 전기차 버전을 출시 준비하고 있다.

드라이브 시스템의 전동화는 BMW 그룹이 NUMBER ONE > NEXT 전략에서 정의했던 미래 주요 분야인 D-ACES(Design, Autonomous, Connected, Electrified and Services/Shares)의 핵심이다. 현재 BMW 그룹은 이미 전 세계에서 가장 많은 전동화 모델을 보유하고 있다. 그리고 언제나 스포티하며 고객의 라이프 스타일을 지향하고 디지털을 해석하는 우수한 능력과 디자인 그리고 기술을 보유하고 있다.

5세대 BMW eDrive 기술이 뉴 BMW iX3에 처음 적용되었다. 전기모터, 고전압 배터리, 충전기술, 파워 일렉트로닉스등에서 볼 수 있는 고품질은 BMW i 브랜드가 2011년부터 축적해온 전기 모빌리티 분야의 경험을 바탕으로 하고 있다.

BMW 그룹은 BMW eDrive 기술을 개발하기 위해 모든 부품을 사내에서 개발하고 있다. 가장 성공적인 사례가 BMW i3에 적용한 고전압 배터리다. BMW i3의 배터리 설치 공간은 그대로였지만 저장 용량은 2배로 늘어난 것이 그 결과다.

 

BMW iX3, BMW i3,Mini Cooper SE, 전기차도 다르지 않은 순수한 운전의 즐거움

BMW iX3에 탑재한 5세대 BMW eDrive는 전기모터의 효율적인 전력 관리, 고전압 배터리 에너지용량과 충전 용량, 전체 시스템의 지능형 제어 능력이 한차원 높아졌다. BMW iX3를 위해 새롭게 개발된 전기 모터는 210kW/286hp의 출력으로 뒷바퀴 굴림을 지원한다.

BMW 최초의 SAV로 스포티한 모습과 동시에 520km라는 주행거리가 특징이며 특별히 대형 배터리를 장착하지 않고 효율성과 운전의 즐거움을 모두 가능하게 하는 지능형 컨셉트를 가지고 있다. 2021년부터 BMW eDrive는 BMWi4와 BMW iNEXT에도 탑재될 예정이다.

BMW i3는 순수 전기차, 알루미늄 섀시, 카본파이버 강화 플라스틱으로 구성된 캐빈을 적용하며 출시  후 7년이 지난 지금도 프리미엄 전기 모빌리티의 선구자로 남아있다. 경량 카본을 사용한 덕분에 BMW i3는 작은 배터리로도 스포티한 주행성능을 확보하고도 중량은 동급 세그먼트의 모델과 유사한 수준이다. BMW i3의 모터는 최대출력이 125kw/170hp이며 BMW i3s는 135kw/184hp까지 올라간다. 

강력한 모터는 MINI Cooper SE에도 적용된다. BMW i3s가 후륜구동을 채택한 것과 달리 MINI의 첫 전기차는 전륜구동으로 설계되었는데 이것은 MINI 브랜드 특징을 그대로 보여주는 것이다. 

BMW eDrive의 유연성 덕분에 T자형으로 차량 하부에 고전압 배터리를 MINI에도 최적화 할 수 있다는 것이다. 그 결과 실내 공간과 트렁크 공간은 기존 3도어 MINI와 같은 수준이 되었다.

 

BMW와 MINI의 플러그인 하이브리드가 세계 최고인 이유

엔진과 모터를 지능적으로 제어할 수 있는 시스템 덕분에 BMW와 MINI의 플러그인 하이브리드는 이런 이점들을 최대한 활용할 수 있다. 도심지 주행이나 출퇴근시는 물론 장거리 주행에서도 순수 전기 모드를 적극적으로 활용할 수 있게 된다.

전기 모드의 주행거리는 탄력주행과 제동시 회생제동을 통해 달라진다. 지능형 에너지 관리를 통해 이산화탄소 제로 지역으로 선정된 곳에서 최대한 전기 모드로 주행할 수 있도록 배터리의 용량을 최적화한다.이 경우에도 주행시 기본적으로 냉난방등 편안한 주행을 위한 기본적인 조건은 포기하지 않는다.

BMW 7시리즈 플러그인 하이브리드, BMW X5 xDrive 45e, BMW 545e xDrive는 스텝트로닉 기어박스와 통합된 전기모터에 직렬 6기통 가솔린 엔진을 완벽하게 제어해 290kW/394hp의 출력을 낸다. 

BMW 고유의 스포티함 그리고 지속가능성의 조합은 플러그인 하이브리드 시스템이 직렬 4기통 엔진과 
8단 스텝트로닉 변속기에 통합된 모터에도 최적화 되어 있다. 엔진과 모터의 기본 출력외에도 추가로 30kW/40hp의 출력을 더 낼 수 있도록 설계되었다.

이 엑스트라부스트(XtraBoost) 기능은 킥다운시 시스템 출력을 215kw/292hp까지 높여 기존의 가솔린이나 디젤엔진 보다 더 높은 출력을 낸다. 이 플러그인 하이브리드시스템은 BMW 3시리즈, BMW 5시리즈의 4개 모델에 적용되며 세단과 투어링은 4륜 또는 후륜구동을 선택할 수 있다. 그리고 BMW X3 xDrivve 30e에서는 2개의 모터와 4륜구동으로 인한 즐거움을 더할 수 있다. 

스포티한 주행 질감은 프리미엄 컴팩트 세그멘트의 BMW, MINI 플러그인 하이브리드에서도 고스란히 느낄 수 있다. 독보적인 하이브리드 4륜 구동 기술의 결과로 전기 모터는 싱글 스테이지 변속기를 통해 후륜에 토크를 전달하는 구조를 갖고 있다.

3기통 가솔린 엔진은 6단 스텝트로닉 변속기와 맞물려 전륜에 힘을 전달한다. 그 결과 BMW X1 xDrive 25e, BMW X2 xDrive 25e, MINI Cooper SE Countryman ALL4는 162kW/220hp의 출력을, BMW 225xe Active Tourer는 165kW/224hp의 출력을 낸다.

BMW 그룹은 혁신적인 디지털 서비스를 통해 플러그인 하이브리드 모델에 전기 모드 주행 가능 거리를 늘려가고 있다. BMW eDrive Zone 기능은 BMW가 도시의 이산화탄소 배출 제로 지역에 진입할 때 자동으로 전기 모드로 전환하는 것이다. BMW 플러그인 하이브리드 모델의 경우 이산화탄소 배출 제로 지역 통과시 글로벌 프리미엄 프로그램을 통해 BMW 포인트를 받게 된다.

BMW,MINI의 충전 시설은 가정은 물론 외부에서도 간편하고 편안하게 충전을 지원한다. 유럽에서만 155,000개의 충전 네트워크와 월박스를 네트워크로 연결했으며 BMW 그룹은 독일내에서만 자체 충전 인프라 확장을 위해 4,100여개의 충전 포인트를 확보하고 있다. 

 

밸류체인을 고려한 자원 재활용

BMW 그룹은 전동화를 가속하고 지속가능성을 고려해 자동차 원자재 조달, 생산, 재활용에 이르기까지 모든 과정에 걸친 밸류 체인과 제품 수명에 대한 고민을 하고 있다. 여기에는 자원 획득, 자동차 생산과 서비스 라이프는 물론 재활용 이후까지 포함된다. 

현재, 이산화탄소 배출과 관련된 총량을 추적하면 플러그인 하이브리드 모델은 일반 내연기관에 비해 현저히 낮다. BMW X1 xDrive 25e는 유럽연합의 기준에 의하면 가솔린 모델 대비 31% 이산화탄소 배출량이 적으며 전체 자동차  사용주기 동안 친환경 전기를 사용하게 된다면 이산화탄소 배출량은 55% 낮아진다.

미래를 위해 BMW 그룹은 배터리의 지속가능한 재사용이 가능한 방법을 개발하고 있다. 주요 자원인 코발트와 리튬은 생태학적, 사회적 지속가능성에 대해 엄격한 기준을 지키는 공급업체에서만 생산되며, BMW 그룹은 이를 배터리 셀의 생산 업체에게  전달한다. 

BMW eDrive의 전기 모터는 희토류로 불리는 희귀 자원 없이 생산된다. 그리고 신재생 에너지를 통한 전기는 최신 BMW eDrive의 모든 부품을 생산하는데 사용한다. 이런 구조로 인해 향후 10여년간 약 1,000만톤의 이산화탄소 배출을 줄일 수 있게 되었다.

2020년부터 전세계 BMW 그룹의 공장 전체에 100% 녹색 전기(화석연료를 제한적으로 사용하거나 친환경 생산방식을 통해 생산한 전기)가 공급된다. BMW는 자동차 생산에 2차 재료의 사용 비율을 높일 것이며 향후 고전압 배터리의 재사용과 재활용도 중요한 이슈가 될 것으로 보고 있다. 

고전압 배터리는 전동화 차량에서 사용한 다음 풍력, 태양열 발전을 위한 고정 저장장치로 사용할 수 있는데 현재 BMW 라이프치히 공장 내부에서는 일부 사용하고 있다. 자원의 효율적인 재활용은 이런 과정을 거쳐야 한다. 

현재 유럽 전역에서 재활용을 해야하는 비율은 50%에 이르고 있으며 BMW 그룹과 독일의 리튬이온 배터리 재활용 전문기업인 듀센펠트는 흑연과 전해질을 포함한 95% 이상의 재활용을 할 수 있는 공정을 개발했다.

 

BMW 그룹이 목표로 하는 2030년 전동화 모빌리티의 핵심인 전기차와 플러그인 하이브리드 전략에 대한 영상을 통해 BMW의 미래를 미리 살펴보자.