앞서 언급한 바와 같이 미국의 '이튼(Eaton)'은 글로벌 대형 변속기 개발기업이다. 이튼 사는 일찍이 미래 전기차 시대에서는 변속기의 중요성을 인식하고 개발하여 글로벌 시장에서 가장 앞선 중대형 전기트럭 등에 적용가능한 변속기 3종을 개발하였다.
일반 전기차와 달리 중대형 전기트럭이나 전기버스, 전기트레일러 등에 적용되는 변속기는 크게 다른 특성이 요구된다. 저속 고토크의 출력이 더욱 요구되어 차량 중량 대비 높은 토크을 구현하는 모터가 필요하며, 기존 변속기의 방법을 적절히 응용하면 급가속되는 모터의 영역을 활용하는 것이 가능하다. 즉 일반 전기차의 경우는 기존 변속기의 각종 방법을 전기차에 적용하는 것이 불가능하지만 중대형 전기차의 경우는 공간의 활용도나 출력 특성을 고려하면 충분한 응용이 가능하다.
이튼의 경우도 대형 전기차용 변속기 개발을 진행하면서 기존 대형 내연기관차에 적용하던 AMT(Automated Manual Transmission)의 구조를 그대로 응용하여 헬리컬 기어를 활용한 시스템을 모터 영역 대역까지 확대할 수 있는 기술개발을 통하여 다양한 대형 변속기 모델 개발에 성공하였다고 할 수 있다. 중형 전기트럭 등에 적용가능한 4단과 6단 변속기를 개발하고 대형 전기트럭 등에 적용가능한 4단 변속기를 우선 개발한 경우이다.
특히 지난 2022년 전기버스에 개발한 4단 변속기를 적용하여 20~30%의 효율향상을 나타낼 정도로 최고의 효과를 구현하였다. 양산형 모델인 만큼 향후 적용 여부에 따라 중대형 전기차에 적용되는 최고의 변속기로 부각될 가능성이 크다고 하겠다.
이튼이 개발한 중대형 전기차용 변속기의 특성을 정리하면 다음과 같다.
- 중대형 전기차에 적용 가능한 최초의 양산형 변속기 모델이라는 것이다. 특히 고단 변속기의 의미를 부각하면서 약 30%의 효율 향상도 구현하면서 미래 중대형 전기차의 변속기 시장을 주도할 수 있는 기득권을 지닐 수 있다는 것이다.
- 일반 전기차 시장에서 중대형 전기트럭 등의 시장은 상대적으로 단점도 크게 작용하는 상황이다. 차량이 무겁고 적재공간에 짐을 실을 경우 더욱 주행거리가 짧아지는 만큼 배터리 용량도 커져서 매우 불리한 차종이라는 것이다. 이 경우 배보다 배꼽이 더욱 커져서 전기차의 적용 영역에서 중대형 전기차에의 적용은 매우 불리하다. 그러나 본 변속기를 적용할 경우 배터리 용량을 최소 30% 이상 줄이면서 전기차의 영역을 넓히는데 크게 기여할 수 있다.
- 일반 전기차의 경우 좁은 공간과 한정된 무게 등 제한 변수가 큰 상황에서는 변속기 적용에는 한계조건이 크게 발생하는 반면에 중대형 전기차의 경우는 공간적, 중량적 측면에서 여유가 큰 장점이 있다. 반면에 모터의 중량이 크고 속도도 낮은 대형 모터의 조건과 변속기어의 융합, 알고리즘의 응용 등 운전영역의 조건 성숙이 가장 까다롭다고 할 수 있다.
- 이튼의 경우 글로벌 전문 변속기회사인 만큼 개발된 전기차용 변속기를 탑재하고 정비할 경우의 차종별 전문 매뉴얼 등의 준비가 될 정도로 전문기업으로서의 완성도가 높은 경우이다.
- 현재 유럽을 중심으로 중대형 전기트럭 등이 양산형으로 개발되어 보급 중에 있으나 대형배터리 탑재 등 비용적인 측면에서 과한 비용 부담으로 쉽지 않은 개척 영역이다. 특히 적재공간에 짐을 많이 실을 경우 주행거리 단축 등 단점이 크게 부각되는 만큼 한계가 큰 영역이라 할 수 있으나 이튼의 변속기를 탑재할 경우 비용 상쇄와 가격 하락은 물론 효율적인 도로인프라 특성을 최적화하면서 효율적 운행과 더불어 내구성 증대도 기대된다고 할 수 있다.
- 이튼의 변속기는 기존 중대형 내연기관차의 변속기와 같이 응용이 연계되면서 전기트럭 등에 적용될 경우 수명보장과 함께 적절한 보증기간 등은 물론 다양한 특성를 보유하고 있는 모델이 가능하다.
이튼은 향후 중대형 전기차에 필수적으로 적용되는 변속기의 절대 강자로 군림할 수 있는 주도권을 쥐기 시작했다는 것이다.