“폐지해도 되지 않겠느냐”는 사내의 불요론을 극복하고, Toyota가 5세대 《Prius》의 루프에 태양광 패널을 탑재하는 옵션을 남겼다.

▲ Toyota의 5세대 신형 《Prius》. PHEV는 2023년 봄 무렵에 출시할 예정이다.

Toyota가 《Prius》의 루프에 태양광 패널을 적용하기 시작한 것은 3세대부터다. 태양전지의 전력으로 송풍기(Blower)를 작동시켜 차량 실내를 자동으로 환기하는 “Solar ventilation System”을 적용했다.

이어서 4세대에서는 태양전지의 전력으로 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV)의 구동용 배터리 충전에 사용할 수 있도록 했다. “Solar 충전 시스템”이라고 명명한 옵션 장치를 이용해 주차 중에는 발전한 전력을 구동용 배터리에 충전한다. 주행 중에는 발전한 전력을 리튬이온 배터리로 보내는 것이 아니라, 보기류를 작동시키는 전압 12V의 시스템에 공급한다.

이번 5세대 《Prius》에서도 PHEV에 Solar 충전 시스템을 마련했다. 기본적인 기능은 4세대와 동일하며, 1년간 주행거리 약 1,250km 분에 상응하는 전력을 생성한다.

▲ 4세대 《Prius》의 루프에 탑재한 태양광 패널. PHEV에 옵션 장치로 마련했다.

◆ “눈에 띄던” 보조 배터리
Toyota 사내에서 폐지를 주장했던 입장이 우려했던 것이 바로 Solar 충전 시스템의 비용이다. 4세대 《Prius》의 시스템에서는 정차 중에는 태양광 패널로 발전한 전력을 니켈 수소전지에 일시적으로 저장해, 구동용 리튬이온 배터리로 보내서 해당 배터리를 충전했다.

발전할 때마다 리튬이온 배터리의 시스템을 작동시키게 되면 전력손실이 커지고 또한 충방전 빈도가 높아지면 배터리의 열화가 가속화된다. Toyota는 이 같은 문제점을 발전 전력의 일시 보관용으로 니켈 수소전지를 추가하는 것으로 해결했으나, “너무 많은 부품 때문에 무산되었다”고 한다.

사내 의견을 수렴하여 5세대 《Prius》에서는 발전 전력을 일시 저장하는 보조 배터리를 폐지했다. 리튬이온 배터리에 직접 충전할 수 있도록 시스템을 개량했다.

▲ 4세대 《Prius》의 Solar 충전 시스템. 발전 전력의 일시 저장용으로
니켈 수소전지를 탑재했다. 5세대는 니켈 수소전지를 폐지했다.

태양광 패널도 재검토했다. 담당자에 따르면 “탑재하는 패널의 면적을 4세대보다 약 20% 줄여서 부품 재료비용을 줄이고, 발전 효율이 높은 패널을 적용함으로써 4세대와 동등 이상의 발전량을 확보했다”고 한다.

이번에 적용한 태양광 패널은 Kaneka제품이다. 4세대에는 Panasonic이 공급했다. 덧붙여 3세대는 Kyocera제품을 사용했다.