메르세데스-벤츠 AMG는 신형 메르세데스-벤츠 ‘CLA’의 고성능 모델인 ‘CLA 45 4MATIC+’를 유럽에서 공개했다.

신형 CLA 45 4MATIC+는 3개의 축방향 자속 모터를 활용한 새로운 전동 구동 시스템을 적용했다.

정지 상태에서 시속 100km까지 단 2.7초 만에 도달하는 가속 성능을 갖춰 슈퍼카 수준의 성능을 구현했다.

■액시얼 플럭스 모터란

액시얼 플럭스 모터는 전자기력이 모터 축과 평행하게 흐르는 구조가 특징이다.

기존 전기 모터는 축에 직각 방향으로 자기장이 형성되지만, 축방향 자속 모터는 스테이터를 두 개의 로터가 양쪽에서 감싸는 ‘H형 구조’를 적용한다.

이를 통해 자기력 전달 효율을 높이고, 기존 모터보다 높은 출력과 지속적인 성능을 발휘할 수 있다.

신형 CLA 45 4MATIC+는 전륜 모터 폭이 불과 9cm이며, 후륜에 탑재된 두 개의 모터도 각각 약 8cm로 매우 컴팩트한 구조를 갖췄다.

■고성능 전동 드라이브 유닛(HP.EDU)

각 차축에는 고성능 전기 구동 장치(HP.EDU)가 적용된다.

후륜 HP.EDU에는 2개의 축방향 자속 모터가 탑재되며, 각각 소형 1단 유성기어 변속기와 하나의 하우징에 통합됐다.

모터와 기어박스는 오일 냉각 방식을 사용하며, 유압 펌프와 흡입 필터를 포함한 펌프 제어 장치도 HP.EDU 내부에 함께 배치됐다.

또 각 HP.EDU에는 수랭식 실리콘 카바이드(SiC) 인버터가 하나씩 적용된다.

SiC는 높은 전압과 전류, 고온 환경에서 뛰어난 특성을 보여 고성능 전기차에 적합한 소재로 평가된다.

후륜 축방향 자속 모터는 최고출력 500kW(680마력)를 발휘한다.

■전륜 부스터 모터로 효율과 성능 동시 확보

전륜 HP.EDU는 축방향 자속 모터와 스퍼 기어박스(파킹 록 포함), 액체 냉각 SiC 인버터, 펌프 제어 장치로 구성된다.

전륜 모터는 ‘부스터 모터’ 역할을 담당한다.

추가 출력이 필요한 상황뿐 아니라 효율을 최적화해야 할 때도 작동하며, 최고출력은 225kW(360마력)이다.

디스커넥트 유닛(DCU)은 저부하 상황에서 전기 모터를 빠르게 분리해 구동 손실을 줄인다.

이후 가속이나 회생 제동 상황에서는 다시 연결해 최적의 동력 전달을 구현한다.

■완전 가변식 AMG 퍼포먼스 4MATIC+

3개의 독립적인 축방향 자속 모터를 통해 앞뒤 차축 사이의 토크 배분을 자유롭게 제어할 수 있다.

또 후륜 좌우 바퀴에도 각각 다른 토크를 전달하는 토크 벡터링 기능을 적용해 새로운 완전 가변식 AMG 퍼포먼스 4MATIC+ 사륜구동 시스템을 완성했다.

후륜구동과 사륜구동 전환은 운전자가 느끼기 어려울 정도로 부드럽게 이뤄진다.

눈길이나 빙판길에서도 안정적인 접지력을 확보하기 위해 센서가 밀리초 단위로 바퀴 미끄러짐을 감지하고 상황에 맞춰 토크를 정밀하게 배분한다.

■94kWh 고성능 배터리와 800V 급속 충전

신형 CLA 45 4MATIC+에는 94kWh 용량의 리튬이온 배터리가 탑재된다.

이는 동급 최고 수준이며, WLTP 기준 670km 이상의 주행거리를 지원한다.

배터리 셀에는 실리콘 산화물과 흑연을 혼합한 음극 소재가 적용됐다.

기존 흑연 음극 배터리 대비 무게 에너지 밀도를 최대 20% 높였으며, 체적 에너지 밀도는 680Wh/L에 달한다.

800V 전압 시스템은 케이블 경량화와 높은 지속 출력, 충전 시간 단축, 충전 손실 감소 등의 장점을 제공한다.

최대 330kW DC 급속 충전기를 이용하면 배터리 잔량 10%에서 80%까지 충전하는 데 22분이면 충분하다.

10분 충전만으로도 270km 이상의 주행거리를 확보할 수 있다.

■멀티 소스 히트펌프와 열 관리 시스템

기본 적용되는 멀티 소스 히트펌프는 외부 공기, 파워트레인 폐열, 배터리 등 3가지 에너지원을 동시에 활용한다.

급속 충전 전 배터리를 최적 온도로 조절하며, 전기 인텔리전스 내비게이션을 활성화하면 주행 중에도 사전 온도 조절을 진행한다.

급속 충전 중에도 실내 온도는 쾌적하게 유지된다.

■7가지 주행 모드와 AMG 전용 기술

신형 CLA 45 4MATIC+에는 총 7가지 주행 모드가 제공된다.

효율 중심 주행부터 트랙 주행까지 다양한 환경에 대응한다.

‘AMG 포스 S+’ 모드에서는 고성능 AMG 4기통 엔진 특유의 사운드와 모의 변속 시 구동력이 끊기는 느낌을 구현해 내연기관 차량과 같은 몰입감을 제공한다.

액티브 리어 스포일러는 동급 최초로 적용된 액티브 공기역학 시스템으로, 차량의 공기 흐름 균형을 최적화한다.

AMG 라이드 컨트롤 어댑티브 댐퍼는 ‘컴포트’, ‘스포츠’, ‘AMG 포스 S+’ 모드에 맞춰 선택할 수 있으며, 각 바퀴의 감쇠력을 밀리초 단위로 조절한다.

AMG 다이내믹+ 패키지에는 AMG 트랙 페이스가 포함된다.

이 기능은 1초당 10회, 80개 이상의 차량 데이터를 기록하며 서킷 주행을 전문적인 트레이닝 환경으로 바꿔준다.