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전기자동차용 전기강판의 최근의 동향

전문가 제언: ○ 지구온난화방지를 위한 CO2 배출량의 삭감과 고유가에 대응하는 연비절감의 대책으로 가솔린 겸용 하이브리드 전기자동차(HEV)가 1997년부터 일본에서 판매가 개시되어 현재는 전 세계적으로 수요가 크게 증가하고 있다. 또 모터로만 구동되는 순수한 전기자동차(EV)도 이미 개발되어 Mitsubishi자동차는 2009년 7월부터 시판할 예정에 있다.

○ HEV나 EV에서 주행거리, 최고속도, 파워 등의 성능은 두말 할 필요도 없이 전지의 용량과 모터의 성능에 좌우된다. 전지의 용량 증대는 주행거리의 연장에 유효하나 전지가격과 중량의 증가를 초래하므로 구동모터의 고효율화와 소형경량화가 중요하다. 이를 위하여 현재 HEV나 EV에는 영구자석식 동기모터인 PM(Permanent Motor)모터가 사용된다.

○ 전기강판은 로터(rotor, 회전자)와 스테이터(stator, 고정자)의 철심에 사용되는 자성재료로 여기에는 방향성과 무방향향성 전기강판이 있으며 모터의 철심에는 일반적으로 무방향성 재료가 사용된다. 이와 같은 전기강판은 Si를 3% 정도 함유하고 있어서 규소강판이라고도 부르는데, 구동모터의 효율성을 더욱 향상시킬 수 있는 방향으로 연구개발이 이루어지고 있다.

○ 모터의 고성능화에는 철심에 사용되는 전기강판의 자속 밀도가 중요하다. 또 모터의 소형화에는 회전수의 증가가 유효하나 고주파역에서 전기강판의 철손이 문제가 된다. 따라서 최근에는 Si 함량을 높이고 결정방위를 제어하여 철손을 억제하면서 자속 밀도를 향상시킨 전기강판이 개발되고 있다. 또 고속회전에서 큰 원심력이 걸리는 회전자용 철심재로서 항복강도와 피로강도가 우수한 고강도 전기강판도 출현하고 있다.

○ 최근에는 가솔린자동차에서도 연비, 조작성, 쾌적성 및 안전성의 측면에서 파워스티어링, 브레이크, 서스펜션 등 각종 부품의 전동화에 따라 전기기기의 탑재가 급속히 증가하고 있다. 따라서 전기강판은 HEV와 EV에서 뿐만 아니라 기존의 가솔린자동차에서도 각종 전기기기의 소형화와 고효율화에 기여하는 핵심 소재가 되고 있다.

저자: Yoshihiko Oda, Takeshi Kubota
자료유형: 학술정보