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전세계 전기차(xEV) 인버터(전력변환장치) 설치가 지난해 3분기 639만대에서 4분기 714만대로 12% 늘었다고 시장조사업체 트렌드포스가 최근 밝혔다. 설치 확대의 주 원인은 지난해 4분기 전기차 판매 확대에 있다. 순수전기차(BEV) 역할이 컸다. 

지난해 4분기 전체 전기차 인버터 설치에서 순수전기차(BEV) 비중은 53%였다. 트렌드포스가 집계한 전기차에는 순수전기차(BEV) 외에 하이브리드전기차(HEV), 플러그인하이브리드전기차(PHEV), 수소연료전지전기차(FCEV) 등이 포함된다. 

전기차 인버터 시장 규모는 지난해 4분기 44억달러로 커진 것으로 추산됐다. 여기서 순수전기차 인버터 비중은 60% 이상이다. 

인버터 설치 확대 동력으로는 인버터 전력반도체가 기존 실리콘(Si)-절연게이트양극성트랜지스터(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)에서 실리콘카바이드(SiC) 칩으로 바뀐 것이 꼽혔다. 전력반도체가 실리콘카바이드로 바뀌면서 인버터의 항복전압(전압에 흐르는 역전류가 규정값보다 컸을 때의 전압) 성능과 변환 효율이 개선됐다. 이는 주행거리 개선과, 고전압 전기차 모델의 효율적 충전으로 이어진다. 지난해 4분기 550볼트(V) 이상 전압 차량에 설치된 인버터는 전체의 9%였다. 지난해 3분기보다 소폭 늘었다.

지난해 4분기 실리콘카바이드 전력반도체를 탑재한 인버터는 전체 인버터 설치의 15%를 차지했다. 실리콘카바이드 칩 수요 확대에 대응하기 위해 많은 완성차 업체는 전력반도체 업체와 협력관계를 맺었다. 중국 전기차 업체 리오토(Li Auto)는 자국 UNT(United Nova Technology)와 실리콘카바이드 칩 설계·연구에서 협력키로 했다. 

완성차 업체와 티어-1 부품업체는 주행거리를 늘리고 차량 무게를 줄이기 위해 'X-in-1' 형태 구동시스템을 도입하고 있는데, 여기서 인버터가 중요한 역할을 한다. 일체형 구조를 적용한 구동시스템 크기가 작아지면 무게 절감과 원가 경쟁력 강화, 차체 설계 자유도 향상 등을 기대할 수 있다. 보쉬와 덴소, ZF 등 티어-1 부품업체는 모터와 인버터, 감속기 등 주요 3개 부품을 일체화한 '3-in-1' 형태 구동시스템 개발에 초점을 맞추고 있다.

반면, BYD와 립모터(Leapmotor), 세레스(Seres) 등 중국 업체는 '8-in-1' 형태 구동시스템을 도입하고 있다. 둥펑자동차(Dongfeng Motor)는 '10-in-1' 형태 구동시스템을 공개했다. 이들 업체는 모터와 인버터, 감속기 등 주요 3개 부품에 더해 직류(DC)-DC 컨버터와 차량탑재충전기(OBC), 배터리관리시스템(BMS) 등도 하나의 모듈에 통합했다. 하나의 모듈에 통합하는 부품 개수가 늘어나면 고전압 케이블이나 와이어링 하네스, 커넥터 등을 줄일 수 있어 전체 비용을 낮출 수 있다. 

디일렉=이기종 기자 [email protected]
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