모빌리티 활성화: EV 혁명에서 충전 인프라의 역할

저자: Himanshu Patni

2024년 2월 28일

환경 악화 및 지구 온난화와 관련된 전 세계적인 우려가 증가하면서 친환경적인 선택으로서 전기 자동차(EV)의 광고 침투가 촉진되었습니다. EV 사용의 빠른 발전은 다양한 조건에 따라 제한적인 주행 거리를 가진 EV의 특성상 생물학적 충전 개요의 개발을 요구합니다. EV 충전소의 즉흥적인 상황은 분산 네트워크 내에서 다양한 기술적 및 재정적 문제를 야기합니다. 다양한 전문적인 문제는 고조파 주입, 열악한 전력 품질, 광범위한 전압 변동, 안정성, 신뢰성 저하 등입니다. 충전소의 배치 및 에너지 관리는 분석가와 정책 입안자가 많은 노력을 기울이는 복잡한 문제입니다.

2020년에는 10년간의 빠른 개발 끝에 전 세계 거리에 약 1천만 대의 전기 자동차가 있었습니다. EV는 자연 및 소음 오염 측면에서 매우 중요합니다. 그러나 범위, 충전 시간 및 인프라 부족과 관련된 몇 가지 단점도 있습니다. 따라서 R&D뿐만 아니라 배치도 배터리 기술 개선 및 충전 프레임워크 개발에 중점을 두어 e-모빌리티로의 효율적인 전환을 보장해야 합니다. 공개적으로 이용 가능한 충전기는 2020년에 전 세계적으로 130만 대에 이르렀으며, 이 중 30%가 급속 충전기였습니다. 2030년까지 1,400만~2,000만 개의 중간 속도 공용 충전기(설치 용량 100~150GW에 해당)와 230만~400만 개의 급속 공용 충전기(205~360GW)가 있을 것으로 예상됩니다.

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유형별 글로벌 전기 자동차 판매 시나리오, 2019-21년

충전 인프라 동향

대부분의 충전 요청은 현재 가정용 충전으로 충족되지만, 기존 차량의 연료 보급과 동일한 수준의 편의성과 접근성을 제공하기 위해서는 공개적으로 이용 가능한 충전기가 점차적으로 필요합니다. 특히 가정용 충전에 대한 접근성이 제한적인 밀집된 도시 지역에서는 공용 충전 기반 시설이 EV 보급의 핵심 동력입니다. 2022년 말에는 전 세계적으로 270만 개의 공용 충전 지점이 있었으며, 그 중 90만 개 이상이 2022년에 설치되어 2021년 재고에서 거의 55% 증가했으며, 2015년과 2019년 사이의 팬데믹 이전 성장률인 50%와 유사합니다.

저속 충전기:전 세계적으로 2022년에 600,000개 이상의 공용 저속 충전 지점이 설치되었으며, 그 중 360,000개가 중국에 설치되어 국내 저속 충전기 재고가 100만 개 이상으로 증가했습니다. 2022년 말에는 중국에 전 세계 공용 저속 충전기 재고의 절반 이상이 있었습니다.

유럽은 2022년에 총 460,000개의 저속 충전기로 2위를 차지했으며, 이는 전년 대비 50% 증가한 수치입니다. 네덜란드가 117,000개로 유럽에서 선두를 달리고 있으며, 프랑스가 약 74,000개, 독일이 64,000개로 그 뒤를 잇고 있습니다. 통합된 미국 내 저속 충전기 재고는 2022년에 9% 증가했는데, 이는 주요 시장 중 가장 낮은 성장률입니다. 한국에서는 저속 충전 재고가 전년 대비 두 배로 증가하여 184,000개의 충전 지점에 도달했습니다.

사용 가능한 저속 공용 충전기, 2015-2021년(000 단위)

급속 충전기:공용으로 이용 가능한 급속 충전기, 특히 고속도로를 따라 위치한 충전기는 더 긴 여정을 가능하게 하고 EV 보급에 대한 장벽인 범위 불안을 해결할 수 있습니다. 저속 충전기와 마찬가지로 공용 급속 충전기는 개인 충전에 대한 견고한 접근성이 없는 소비자에게도 충전 솔루션을 제공하여 더 넓은 인구층에 걸쳐 EV 보급을 가능하게 합니다. 급속 충전기 수는 2022년에 전 세계적으로 330,000개 증가했지만, 다시 말하지만 대부분(거의 90%)의 성장은 중국에서 비롯되었습니다. 급속 충전 배치는 인구 밀도가 높은 도시에서 가정용 충전에 대한 접근성 부족을 보완하고 급속 EV 배치에 대한 중국의 목표를 지원합니다. 중국은 총 760,000개의 급속 충전기를 보유하고 있지만 전체 공용 급속 충전 스택 재고의 70% 이상이 단 10개 주에 배치되어 있습니다.

EV 사용량이 증가함에 따라 충전 시스템은 다양한 속도로 발전합니다.

사용 가능한 급속 공용 충전기, 2015-2021년(000 단위)

2021년에는 판매량이 두 배 이상 증가하여 전기 자동차의 총 차량 수가 약 1,650만 대에 이르렀으며, 이는 2018년 재고에 비해 세 배 증가한 수치입니다. 한편, 공용으로 이용 가능한 충전 지점 수는 세 배로 증가하여 거의 180만 개에 이르렀습니다. EV 판매의 현재 추진력은 인구의 훨씬 더 많은 부분이 가정과 직장에서 자유롭게 접근할 수 있는 개인 충전기를 포함하여 편리하고 저렴한 충전 인프라에 접근할 수 있는 경우에만 유지될 수 있습니다. 정부는 충전 인프라 출시를 위한 추측을 계속 장려하고 장벽을 제한해야 합니다.

거리의 EV 수가 증가함에 따라 EV당 충전기 비율은 충전 네트워크의 적합성을 평가하는 데 도움이 될 수 있습니다. 충전기 전력(킬로와트[kW])/EV는 급속 충전기가 저속 충전기에 비해 더 많은 수의 EV에 서비스를 제공할 수 있기 때문에 필수적인 지표입니다. EV당 적절한 충전기 수는 주택 재고, 평균 주행 거리 및 인구 밀도를 포함한 여러 변수에 따라 달라집니다. PHEV 고객은 BEV보다 공용 충전이 덜 필요합니다. 따라서 합리적인 가용성 지표를 결정하는 것은 중요합니다.

최신의 혁신적인 기능을 갖춘 파트너십, 인수, 협업 및 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 국립 충전 네트워크 강화에 초점을 맞춘 약 50억 달러의 자금 조달에 관한 조항을 포함하고 있습니다.

· 2021년 12월, Here Technologies는 Digital Charging Solutions GmbH(DCS)와 협력했습니다. 이 협력을 통해 DCS는 충전소 경험을 향상시키고, 충전 프로세스의 인증을 강화하고, 결제 및 청구 서비스 제공으로 예약 경험을 원활하게 할 것입니다.

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

전 세계 연료 과세 증가:연료에 대한 과세는 EV 채택 및 충전 인프라 배치에 대한 보조금 및 인센티브를 제공하는 데 사용할 수 있는 재정적 흑자를 창출할 수 있습니다. 정부는 공용 충전소를 설치 및 운영하는 개인, 기업 또는 조직에 보조금 또는 세금 공제를 제공할 수 있습니다. 또한 과세는 연료 세수액의 특정 비율을 충전 인프라에 할당하도록 요구하는 규정 및 의무와 함께 수행될 수 있습니다. 이를 통해 기존 연료에서 징수된 자금의 일부가 EV 충전 인프라 지원에 직접 투자되도록 할 수 있습니다.

국가별 연료 과세(%), 2023년

과제

충전 지점 수

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

McKinsey에 따르면 2030년까지 EU-27은 현재 340,000개의 충전소에서 미래 EV 차량에 대한 요구를 충족하는 데 필요한 추정 340만 개의 공용 충전소로 확장해야 합니다. 2021년부터 2030년까지 유럽 연합 전체에서 주당 평균 6,000개의 공용 충전 지점을 설치해야 합니다. 이는 개선해야 할 부분이 많다는 것을 의미합니다.

충전 지점 유형

대다수의 EV 운전자는 밤새 집에서 대부분의 충전을 하지만 장거리 이동을 가능하게 하고 집 근처에서 충전할 기회가 없는 사람들을 지원하려면 공용(급속) 충전 지점이 필요합니다.

이를 위해서는 광범위한 DC 급속 충전기가 필요합니다. AC 충전과 달리 DC 급속 충전은 온보드 충전기의 모든 제한 사항과 필요한 변경 사항을 우회하여 DC 전력을 배터리에 직접 제공합니다. DC 급속 충전은 높은 마일리지/장거리 운전 및 대규모 차량에 필수적입니다. 운전자가 완전히 충전하기 위해 밤새 또는 몇 시간 동안 정차하는 것으로 제한되는 것이 아니라 여행 중에 에너지를 충전할 수 있습니다. 이 외에도 충전소는 적절한 스마트 충전 및 차량-그리드 기능을 제공해야 합니다.

핵심 재료 부족

컴퓨터 칩과 EV 배터리의 제조는 이미 문제이며 앞으로 몇 년 더 지속될 것으로 예상됩니다. 최근의 전 세계적 비상 사태로 인해 칩 및 배터리 제조 능력이 저해되었습니다. 공급망의 혼란으로 인해 핵심 재료의 비용이 20% 이상 증가했습니다. 지속적인 지정학적 혼란과 노동 제한으로 인해 장기적으로 재료 공급이 저해될 것으로 예상됩니다.

시장 분석

Univ에 따르면Datos Market Insights유럽은 전 세계에서 두 번째로 큰 점유율을 보유하고 있습니다. 가장 중요한 변수 중 하나는 온실 가스 배출량을 줄이고 기후 변화 목표를 달성하려는 유럽 연합(EU)의 노력입니다. 그 결과 많은 유럽 국가에서 세금 감면, 보조금 및 무료 충전소와 같은 EV 사용을 장려하기 위한 정책을 시행했습니다. 예를 들어 노르웨이에서는 전기 자동차가 휘발유 및 디젤 차량에 부과되는 무거운 세금에서 제외되어 기존 자동차보다 저렴합니다. 또한 유럽에서 EV 배터리 채택이 증가함에 따라 충전 기반 시설이 증가하고 있습니다. 최근 몇 년 동안 유럽 전역의 충전소 수가 크게 증가하여 EV 소유자가 차량에 전력을 공급하기가 더 쉬워졌습니다. 예를 들어 네덜란드는 60,000개 이상의 충전 지점을 사용할 수 있는 세계에서 가장 조밀한 충전 시스템 중 하나를 보유하고 있습니다.

또한 이 보고서는 공용 EV 충전소의 가용성이 전 세계 전기 자동차 구매에 중요하다는 것을 시사합니다.EV 고객 수가 증가함에 따라 아시아 태평양 지역은 특히 중국, 인도 및 한국에서 빠른 속도로 공용 충전소를 계속 설치하고 있습니다. 이들 국가는 보조금을 제공하고 세금을 낮추어 전기 자동차 사용을 장려하는 정책을 시행하고 있습니다. 또한 EV 관련 기업이 더 빨리 확장할 수 있도록 보조금을 제공하거나 EV 관련 기업에 대한 우대 정책을 시행하여 EV 제조업체 및 관련 산업의 성장을 촉진합니다. 에너지 용량과 자연적 지속 가능성에 기여하기 위한 경제 성장, 도시화, 여행 수요의 꾸준한 증가 및 전기 모빌리티에 대한 투자 증가는 공용 충전소 부문의 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

결론

결론적으로 EV 사용의 빠른 발전은 다양한 조건에 따라 제한적인 주행 거리를 가진 EV의 특성상 생물학적 충전 개요의 개발을 요구합니다. EV 충전소의 즉흥적인 상황은 분산 네트워크 내에서 다양한 기술적 및 재정적 문제를 야기합니다. 거리의 EV 수가 증가함에 따라 EV당 충전기 비율은 충전 네트워크의 적합성을 평가하는 데 도움이 될 수 있습니다. 최신의 혁신적인 기능을 갖춘 파트너십, 인수, 협업 및 신제품 출시와 같은 다양한 개발 전략은 시장 성장을 촉진하고 시장 참여자에게 수익성 있는 성장 기회를 제공합니다. EV 고객 수가 증가함에 따라 아시아 태평양 지역은 특히 중국, 인도 및 한국에서 빠른 속도로 공용 충전소를 계속 설치하고 있습니다. 또한 EV 관련 기업이 더 빨리 확장할 수 있도록 보조금을 제공하거나 EV 관련 기업에 대한 우대 정책을 시행하여 EV 제조업체 및 관련 산업의 성장을 촉진합니다.

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