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Mar 09, 2023

전기 자동차 모터 조립

내연기관에서 배터리, 전기모터로의 전환

내연기관에서 배터리와 전기 모터로의 전환은 자동차 측면에서 기념비적인 일입니다. 그러나 제조업체와 공급업체가 정면으로 맞서고 있는 과제라는 점은 부인할 수 없습니다.

글로벌 탄소 배출을 줄이기 위한 새로운 규정에 직면한 OEM(Original Equipment Manufacturer)은 디젤과 가솔린에서 배터리로 초점을 전환할 수밖에 없었습니다. 이제 거의 모든 OEM이 전기 자동차에 대한 계획을 공개했습니다. 이러한 패러다임의 변화는 전통적인 모터 제조업체와 신기술을 개발하는 소수의 스타트업 모두의 관심을 불러일으켰습니다.

전기 자동차, 트럭, 트랙터 등 견인 모터는 바퀴를 회전시키는 데 매우 중요합니다. 이것이 바로 BMW, 포드, 제너럴 모터스, 폭스바겐 등 많은 자동차 제조업체가 모터를 자체 조립할 계획을 세우는 이유입니다.

예를 들어, 포드(Ford)는 53년 된 자동차를 개조하는 데 1억 5천만 달러를 지출하고 있습니다.반 다이크 송전 플랜트 미시간 주 스털링 하이츠에서 e-모터를 대량 생산합니다. General Motors는 또한 3개의 교체 가능한 모터로 구성된 모듈식 Ultium Drive 동력전달장치 제품군을 통해 수직 통합 접근 방식을 취하고 있습니다.

GM의 글로벌 전기 추진 담당 수석 엔지니어인 Adam Kwiatkowski는 "복잡하고 자본 집약적이며 많은 지적 재산을 포함하는 다른 추진 시스템과 마찬가지로 항상 직접 만드는 것이 더 좋습니다"라고 말합니다.

Kwiatkowski는 "주물, 기어 및 어셈블리를 포함한 대부분의 Ultium Drive 구성 요소는 공유되고 유연한 조립 라인의 기존 글로벌 추진 시설에서 전 세계적으로 공급되는 부품으로 제작될 것입니다."라고 설명합니다. "[이를 통해 우리는] EV 생산량을 더욱 빠르게 늘리고, 규모의 경제를 달성하며, 시장 수요에 맞게 생산 믹스를 조정할 수 있습니다."

볼보자동차의 CTO인 헨릭 그린(Henrik Green)은 "자동차 엔지니어링에서 내연기관의 역할을 대신하는 e-모터는 배터리 및 전력 전자 장치와 함께 전기 자동차의 기본 구성 요소입니다."라고 덧붙였습니다. 스웨덴 스코브데에 있는 동력전달장치 공장에서 전기 모터를 조립하고 있습니다.

"내부 전기 모터 개발을 통해 [우리] 엔지니어는 전체 전기 드라이브라인을 더욱 최적화할 수 있게 될 것입니다."라고 Green은 설명합니다. "이 접근 방식을 통해 에너지 효율성과 전반적인 성능 측면에서 더 많은 이점을 얻을 수 있습니다."

다양한 유형의 e-모터 설계가 있지만 모든 장치에는 회전자, 고정자, 본체 어셈블리 및 배터리 제어 모듈이라는 네 가지 기본 구성 요소가 있습니다. 그리고 전체적으로 내연기관(ICE)보다 부품 수가 적습니다. e-모터에는 일반적으로 약 20개의 움직이는 부품만 있는 반면 ICE에는 200개 이상이 있습니다.

OEM과 공급업체가 EV 생산량을 늘리면 전체 모터 자체 외에도 더 작은 부품과 하위 어셈블리를 조립하는 데 더 많은 로봇이 사용될 것입니다. 자동화에 이상적인 분야 중 하나는 정밀한 공차로 인해 수많은 문제가 발생하는 로터 조립입니다.

회전자 및 고정자 조립 응용 분야에서는 로봇을 사용하여 코일이나 권선을 선택하고, 감고, 모양을 만듭니다. 로봇은 연결, 로터 샤프트 압착, 용접 및 접착, 본체 볼트 체결에도 사용할 수 있습니다.

ABB Robotics의 글로벌 동력전달장치 그룹 관리자인 Patrick Matthews는 "15,000rpm 이상의 매우 높은 회전 속도에서도 자석의 유지를 보장하려면 자석 하우징에 접착제를 정확하고 자동으로 주입하는 것이 필수적입니다."라고 말합니다. "테스트 및 검사는 e-모터 생산 전반에 걸쳐 지속적인 활동이며, 로봇은 지속적으로 품질을 모니터링하고 매우 엄격한 공차 내에서 올바른 조립을 수행합니다."

ABB와 같은 공급업체는 최근 자동차 산업이 전기화로 전환함에 따라 비즈니스가 증가했습니다. 특히 전기 모터 조립을 위한 보다 자동화된 시스템을 생산하고 있습니다. Matthews에 따르면 전기 모터 시장의 두 가지 테마는 지속적인 변화와 지속적인 제품 개선입니다.