대량 생산으로 전기화 기술의 대표주자 자리매김…탄화규소 반도체 기업 ‘크리’와 제휴

델파이 테크놀로지스가 고효율 차세대 전기자동차(EV)와 하이브리드(HEV) 모두에서 핵심적 역할을 하는 부품 ‘800볼트 탄화규소(SiC) 인버터’를 대량 생산한다.

800볼트 SiC 인버터는 전기 시스템을 800볼트까지 끌어올려 주행거리를 연장시키고 현재 최첨단 400볼트 시스템 대비 충전시간을 단축시킨다. 다전압 플랫폼을 지원하는 이 기술은 델파이가 선보인 고전압 인버터에서 발전된 버전으로 자동차 전기화 25년 기술을 바탕으로 구축됐다.

델파이 테크놀로지스 800볼트 인버터는 최첨단 탄화규소 MOSFET 반도체(탄화규소 기반 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터 와이드 밴드갭 기술)를 사용한다.

델파이는 최근 세계적인 OEM 업체와 8년 이상 이 기술을 대량 생산하는 27억달러 규모의 고객을 확보했다. 오는 2022년에 출시될 것으로 예상되며 처음에는 최대 800볼트로 작동하는 고성능 차량을 대상으로 제공된다.

델파이는 또 탄화규소 반도체 분야의 대표 업체인 ‘크리(Cree)’와의 제휴를 통해 차세대 전기차의 장거리 주행과 충전 시간 단축, 효율성을 개선한다는 복안이다. 이와 관련 델파이 테크놀로지스 인버터는 크리의 울프스피드 탄화규소 기반 MOSFET를 사용한다.

새롭게 선보이는 인버터의 중심부에는 고도의 통합과 독특한 양면 냉각 기능을 결합한 특허 바이퍼(Viper) 전원 스위치가 있다. 덕분에 경쟁사 인버터 기술보다 40% 가볍고 30% 더 콤팩트한 사이즈의 제품을 만들 수 있었다.

델파이 테크놀로지스 측은 “자동차 엔지니어들은 이제 다른 파워트레인 시스템을 최적화할 수 있는 추가적인 유동성을 누리게 됐다”며 “선택사항으로는 더 많은 범위 또는 더 작은 배터리, 초고속 충전 혹은 더 작고 가벼우며 저렴한 케이블, 제동 시 더 많은 운동에너지를 만들고 더 나아가 자동차 주행거리를 늘릴 수 있다”고 전했다.

탄화규소 바이퍼 전원 스위치는 현재 실리콘 스위치와 동일한 인버터 패키지에 맞도록 제작돼 기술 변화에 수반되는 엔지니어링 비용을 줄이고 다중 차량 성능 옵션의 디자인을 간소화했다.

한편 IHS에 따르면 오는 2025년까지 세계 자동차 생산량의 최대 45%가 전기화될 것이며 연간 약 4600만대의 전기차가 판매돼 2030년에는 최대 57%(연간 약 6200만대)까지 증가할 것으로 추정된다.

인버터는 가장 높은 가치의 전기화 부품으로 손꼽히며 그 효율성은 자동차 성능의 많은 측면에서 업계를 바꿀 만한 영향을 미칠 것으로 전망된다.