란세스와 카우텍스 텍스트론, 전기차 배터리 하우징용 D-LFT 열가소성 복합재 선도

특수화학 기업 란세스(독일 쾰른)와 카우텍스 텍스트론(독일 본, 텍스트론 자회사)이 수년간 협력하여 전기차(EV) 배터리 하우징에 금속 대비 경량화, 비용 절감, 기능 통합, 전기 절연성 측면에서 기술적 열가소성 수지의 우수성을 입증했습니다. 양사는 근접 양산 기술 데모스트레이터를 개발했으며, 길이·너비 약 1,400mm, 중량 수십 kg대의 대형 일체형 플라스틱 하우징 부품을 구현했습니다.

개발 배경 및 의의

카우텍스 텍스트론의 펠릭스 하스 제품 개발 이사는 "금속 보강 구조를 완전히 배제하면서도 복잡한 대형 부품을 상업적으로 생산 가능함을 입증했다"며 "향후 자동차 제조사와 양산 개발 프로젝트로 이어가겠다"고 밝혔습니다.

데모스트레이터는 C세그먼트 EV 배터리 하우징을 기반으로, 충돌 구조가 포함된 하우징 트레이, 커버, 언더바디 프로텍션으로 구성됩니다. 모든 구성품은 단일 단계 D-LFT(직접 장섬유 열가소성) 성형 공정으로 생산됩니다. 란세스는 듀레탄 B24CMH2.0 PA6 수지를 D-LFT 컴파운드용으로 최적화했으며, 카우텍스는 유리 섬유 로빙으로 PA6를 컴파운딩합니다. 란세스의 텍펙스 다이나라이트 연속 섬유 강화 열가소성 재료가 하우징 구조 보강재로 적용됩니다. 하스 이사는 "강철·알루미늄 가공 공정보다 짧고 경제적인 사이클 타임이 가능하다"고 설명했습니다.

금속 하우징의 한계와 플라스틱의 장점

현재 고전압 배터리 하우징은 주로 압출 강철·알루미늄 프로파일로 제작됩니다. 차종에 따라 길이 2,000mm, 너비 1,500mm를 초과하며, 수많은 부품과 제조·조립 공정으로 비용이 매우 높습니다. 스트랜드 프레스 프로파일 복잡 구조는 용접, 펀칭, 리벳팅 등 2차 가공이 많고, 양극 침지 도장 등 별도 방청 공정도 필요합니다.

란세스의 크리스토퍼 회프스 e-파워트레인 프로젝트 매니저는 "플라스틱은 설계 자유도를 극대화해 패스너, 열관리 부품 등 기능 통합으로 부품 수를 대폭 줄여 조립 및 물류 비용을 절감한다"며 "내식성, 전기 절연성으로 단락 위험 감소, 저밀도 경량화로 주행거리 향상 효과가 있다"고 강조했습니다.

미래 전망

양사는 가상 개발을 통해 프로토타입 비용 절감과 양산 부품 출시 기간 단축을 목표로 생산 및 구조 설계 최적화를 지속할 예정입니다.