모빌리티의 해방: EV 혁명에서 충전 인프라의 역할

환경 악화 및 지구 온난화와 관련된 전 세계적인 우려가 고조되면서 친환경적인 선택으로서 전기 자동차(EV)의 광고 침투가 촉진되었습니다. EV 활용의 빠른 발전은 EVs가 다양한 조건에 따라 제한된 주행 거리를 가지므로 생물학적 충전 개요의 개발을 요구합니다. EV 충전소의 즉흥적인 상황은 분산 구성에서 다양한 기술적 및 재정적 문제를 야기합니다. 다양한 전문적인 문제는 공명 주입, 형편없는 제어 품질, 광범위한 전압 변형, 안정성, 확고함의 손상 등입니다. 충전소의 조정 및 에너지 관리는 분석가와 정책 입안자가 많은 노력을 기울이는 복잡한 문제입니다.

2020년에는 10년 간의 빠른 발전 끝에 전 세계 도로에 약 1천만 대의 전기 자동차가 있었습니다. EVs는 자연적 및 소음 오염 측면에서 매우 귀중합니다. 어쨌든 그들은 또한 범위, 충전 시간 및 인프라 부족과 관련하여 몇 가지 단점이 있습니다. 결과적으로 R&D는 물론 배열도 효율적인 e-모빌리티 이동을 보장하기 위해 배터리 혁신 개선 및 충전 프레임워크 개발에 집중해야 합니다. 공개적으로 접근 가능한 충전기는 2020년에 전 세계적으로 130만 대에 달하며 그 중 30%가 급속 충전기였습니다. 2030년까지 1,400만~2,000만 개의 중간 공개 충전기(설치 용량 100~150GW에 해당)와 230만~400만 개의 급속 공개 충전기(205~360GW)가 있을 것으로 예상됩니다.

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유형별 글로벌 전기 자동차 판매 시나리오, 2019-21년

충전 인프라 동향

대부분의 충전 요청이 현재 국내 충전으로 충족되는 반면, 자유롭게 접근 가능한 충전기는 관습적인 차량의 연료 보급과 동일한 수준의 편의성과 접근성을 제공하기 위해 점점 더 필요합니다. 특히 국내 충전 접근성이 제한적인 조밀한 도시 지역에서는 공공 충전 기반이 EV 할당을 위한 핵심 지원 요소가 될 수 있습니다. 2022년 말에는 전 세계적으로 270만 개의 개방형 충전 지점이 있었으며, 그 중 90만 개 이상이 2022년에 설치되었으며, 2021년 재고량에 비해 거의 55% 증가했으며, 2015년과 2019년 사이의 전염병 이전 성장률 50%와 유사합니다.

저속 충전기: 2022년에는 전 세계적으로 60만 개 이상의 공공 저속 충전 지점이 설치되었으며, 그 중 36만 개가 중국에 설치되어 국내 저속 충전기 재고가 100만 개 이상으로 늘었습니다. 2022년 말 중국은 전 세계 공공 저속 충전기 재고의 절반 이상을 보유하고 있었습니다.

유럽은 2022년에 46만 개의 저속 충전기를 추가하여 2위를 차지했으며 이는 작년보다 50% 증가한 수치입니다. 네덜란드는 117,000대로 유럽에서 선두를 달리고 있으며 프랑스에서 약 74,000대, 독일에서 64,000대가 그 뒤를 잇고 있습니다. 미국 내 저속 충전기 재고는 2022년에 9% 증가하여 주요 시장 중 가장 낮은 성장률을 보였습니다. 한국에서는 저속 충전 재고가 전년 대비 두 배로 증가하여 184,000개의 충전 지점에 도달했습니다.

이용 가능한 저속 공공 충전기, 2015-2021년(단위: 000)

급속 충전기: 특히 고속도로를 따라 위치한 공공 접근이 가능한 급속 충전기는 더 긴 여정을 가능하게 하고 EV 할당에 대한 장벽인 확장된 불안을 해결할 수 있습니다. 저속 충전기와 마찬가지로 공공 급속 충전기는 개인 충전에 대한 견고한 접근이 없는 소비자에게도 충전 솔루션을 제공하여 인구의 더 넓은 지역에 걸쳐 EV 할당을 가능하게 합니다. 2022년에는 전 세계적으로 급속 충전기 수가 33만 대 증가했지만, 다시 한 번 개발의 대부분(거의 90%)이 중국에서 발생했습니다. 급속 충전의 배열은 인구가 조밀한 도시에서 가정용 충전에 대한 접근 부족을 보상하고 급속 EV 배치에 대한 중국의 목표를 뒷받침합니다. 중국은 총 760,000대의 급속 충전기를 보유하고 있지만 전체 공공 급속 충전 더미 재고의 70% 이상이 단 10개 성에 배치되어 있습니다.

EV 활용 수가 증가함에 따라 충전 시스템도 다양한 속도로 발전합니다.

이용 가능한 급속 공공 충전기, 2015-2021년(단위: 000)

2021년에는 판매량이 두 배 이상 증가하여 전기 자동차의 총 보유 대수가 약 1,650만 대로 증가했으며, 이는 2018년 재고에 비해 3배 증가한 수치입니다. 한편, 공공에서 이용 가능한 충전 지점 수는 3배 증가하여 거의 180만 개에 달했습니다. EV 판매의 현재 모멘텀은 인구의 훨씬 더 많은 비율이 가정 및 직장에서 자유롭게 접근할 수 있는 충전기와 개인 충전기를 포함하여 편리하고 저렴한 충전 인프라에 액세스할 수 있는 경우에만 유지될 수 있습니다. 정부는 투자 장려와 충전 인프라 출시 제한을 계속해야 합니다.

도로에서 EV 수가 증가함에 따라 EV당 충전기 비율은 충전 배열의 적합성을 평가하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 급속 충전기가 저속 충전기에 비해 더 많은 수의 EV를 지원할 수 있으므로 EV당 충전기 제어(킬로와트[kW])는 기본 지표입니다. EV당 합리적인 충전기 수는 주택 재고, 평균 이동 거리, 인구 밀도 등 여러 변수에 따라 달라집니다. PHEV 클라이언트는 BEV보다 공공 충전이 덜 필요합니다. 따라서 합리적인 가용성 지표를 결정하는 것은 중요합니다.

파트너십, 인수, 협업, 최신 및 혁신적인 기능을 갖춘 신제품 출시와 같은 다양한 개발 전략은 시장 성장을 촉진하고 시장 참여자에게 수익성 있는 성장 기회를 제공합니다. 예를 들어,

· 2021년 12월 조 바이든 미국 대통령은 충전소를 승인하는 1조 달러 규모의 인프라 법안에 서명했습니다. 이 법안은 또한 국가 충전 네트워크 강화를 목표로 하는 약 50억 달러의 기금에 대한 조항을 담고 있습니다.

· 2021년 12월 Here Technologies는 Digital Charging Solutions GmbH(DCS)와 협력 관계를 맺었습니다. 이 협력을 통해 DCS는 충전소 경험을 향상시키고, 충전 프로세스의 인증을 향상시키며, 지불 및 청구 서비스 제공을 통해 예약 경험을 원활하게 할 것입니다.

· 2022년 1월 AmpUp은 AmpUp Fleet Manager를 공개했습니다. 이는 중소 규모의 차량에 서비스를 제공하도록 설계된 회사의 새로운 EV 충전 차량 솔루션입니다.

전 세계적인 연료 과세 증가: 연료에 대한 과세는 EV 도입 및 충전 인프라 배치를 위한 보조금 및 인센티브를 제공하는 데 사용할 수 있는 재정적 흑자를 창출할 수 있습니다. 정부는 공공 충전소를 설치하고 운영하는 개인, 기업 또는 조직에 보조금 또는 세금 공제를 제공할 수 있습니다. 또한 과세는 연료 세수액의 일정 비율을 충전 인프라에 할당하도록 요구하는 규정 및 명령을 수반할 수 있습니다. 이는 기존 연료에서 징수된 자금의 일부가 EV 충전 인프라 지원에 직접 투자되도록 보장할 수 있습니다.

국가별 연료 과세(%), 2023년

도전 과제

충전 지점 수

대량 전기화에 대한 요청을 충족하기 위해 2030년에 필요한 EV 충전 집중 수에 대한 예측은 크게 다릅니다. 전문가들이 동의하는 한 가지는 대부분의 국가에서 충전 지점이 설치되는 속도가 미래의 요청을 충족하기에는 너무 낮다는 것입니다.

McKinsey에 따르면 2030년까지 EU-27은 현재 34만 개의 충전소에서 미래 EV 차량의 요구를 충족하는 데 필요한 약 340만 개의 개방형 충전기로 규모를 늘려야 합니다. 2021년부터 2030년까지 유럽 연합 전체에 주당 6,000개의 개방형 충전소를 설치해야 합니다. 이는 만회해야 할 부분이 많다는 것을 의미합니다.

충전 지점 유형

대다수의 EV 운전자가 대부분 밤새 집에서 충전하는 반면, 장거리 여정을 가능하게 하고 집 근처에서 충전할 기회가 없는 사람들을 지원하려면 공공(급속) 충전 집중이 필요합니다.

이를 위해서는 광범위한 DC 급속 충전기 배열이 필요합니다. ​​AC 충전과 달리 DC 급속 충전은 온보드 충전기의 모든 제한 사항과 필요한 변경 사항을 우회하여 DC 제어를 배터리에 간단하게 제공합니다. DC 급속 충전은 키가 큰 마일리지/장거리 주행 및 광범위한 차량에 필수적입니다. 운전자는 완전히 충전하기 위해 밤새 주차하거나 몇 시간 동안 주차하는 것에 국한되지 않고 여행 중에 에너지를 공급할 수 있습니다. 이를 바탕으로 충전소는 충분히 영리한 충전 및 차량 간 그리드 기능을 제공해야 합니다.

주요 재료 부족

컴퓨터 칩과 EV 배터리 제조는 이미 문제가 되고 있으며 앞으로 몇 년 동안 더 지속될 것으로 예상됩니다. 나중에 발생한 전 세계적인 긴급 상황으로 인해 칩 및 배터리 제조 능력이 저해되었습니다. 공급망의 혼란으로 인해 주요 자재 비용이 20% 이상 증가했습니다. 지속적인 지정학적 격변과 노동 제한으로 인해 장기적으로 자재 공급이 방해될 것으로 예상됩니다.

시장 분석

Univ에 따르면Datos, 유럽은 전 세계적으로 두 번째로 큰 점유율을 차지하고 있습니다. 가장 중요한 변수 중 하나는 온실 가스 배출량을 줄이고 기후 변화 목표를 달성하기 위한 유럽 연합(EU)의 추진력입니다. 결과적으로 많은 유럽 국가에서 세금 인하, 할당, 무료 충전소 등 EV 사용을 장려하기 위한 정책을 시행했습니다. 예를 들어, 노르웨이에서는 휘발유 및 디젤 차량에 부과되는 막대한 요금이 전기 자동차에는 부과되지 않아 기존 자동차보다 더 저렴합니다. 또한 유럽에서 EV 배터리 할당이 증가하면 충전 기반이 증가합니다. 최근 몇 년 동안 유럽 전역의 충전소 수가 크게 증가하여 EV 소유자가 차량에 에너지를 공급하기가 더 쉬워졌습니다. 예를 들어 네덜란드는 60,000개 이상의 충전 지점을 이용할 수 있는 세계에서 가장 조밀한 충전 시스템 중 하나를 보유하고 있습니다.

또한 이 보고서는 전 세계적으로 공공 EV 충전소의 가용성이 전기 자동차 구매에 중요하다는 점도 시사합니다. EV 고객 수가 증가함에 따라 아시아 태평양 지역에서는 특히 중국, 인도, 한국에서 공공 충전소 설치가 빠른 속도로 진행되고 있습니다. 이들 국가는 보조금을 지급하고 세금을 낮춤으로써 전기 자동차 사용을 장려하는 정책을 시행하고 있습니다. 또한 EV 관련 기업이 더 빠르게 확장할 수 있도록 보조금을 제공하거나 EV 관련 기업에 대한 우대 정책을 시행하여 EV 제조업체 및 관련 산업의 성장을 촉진합니다. 에너지 용량과 자연적 지원에 기여하기 위해 전기 모빌리티에 대한 재정적 성장, 도시화, 여행 요청 및 확대된 투자가 꾸준히 증가하면 공공 충전소 부문의 발전이 촉진될 것으로 예상됩니다.

결론

결론적으로 EV 활용의 빠른 발전은 EVs가 다양한 조건에 따라 제한된 주행 거리를 가지므로 생물학적 충전 개요의 개발을 요구합니다. EV 충전소의 즉흥적인 상황은 분산 구성에서 다양한 기술적 및 재정적 문제를 야기합니다. 도로에서 EV 수가 증가함에 따라 EV당 충전기 비율은 충전 배열의 적합성을 평가하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 파트너십, 인수, 협업, 최신 및 혁신적인 기능을 갖춘 신제품 출시와 같은 다양한 개발 전략은 시장 성장을 촉진하고 시장 참여자에게 수익성 있는 성장 기회를 제공합니다. EV 고객 수가 증가함에 따라 아시아 태평양 지역에서는 특히 중국, 인도, 한국에서 공공 충전소 설치가 빠른 속도로 진행되고 있습니다. 또한 EV 관련 기업이 더 빠르게 확장할 수 있도록 보조금을 제공하거나 EV 관련 기업에 대한 우대 정책을 시행하여 EV 제조업체 및 관련 산업의 성장을 촉진합니다.