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전기차충전기 시장조사보고서
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전기차충전기 시장조사보고서

  • 비피기술거래
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  • 비피기술거래
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  • 2016-08-24 출간
  • |
  • 100페이지
  • |
  • 210 X 297 mm
  • |
  • ISBN 9791187327288
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출판사서평




전기차충전기 서문
Executive Summary

친환경 차량인 전기 자동차는 값싼 전기를 이용함으로써 운행비용이 내연기관 자동차에 비해 많이 절감되며, 내연 기관 자동차의 핵심 부품인 엔진/변속기/연료공급장치/배기장치 등이 탑재되지 않아, 엔진/변속기에 들어가는 윤활유 및 필터 등 소모품의 주기적인 교환이 필요 없게 되어 자동차 유지비가 현저히 절감. 성능면에서 전기모터가 가솔린 엔진에 비해 저속에서의 출력성능이 우수하고, 엔진 소음 및 진동이 적어 차량 수명이 상대적으로 양호함. 또한, 전기자동차의 보급 확대는 향후 오일 가격 안정화에 기여할 것이며, 전기 자동차와 기존 내연 기관 자동차 일정 부분이 시장을 나눠 가지며 성장할 전망.

향후, 정부에서 전기 자동차 전용 번호판 도입으로 일반 차량과 차별성을 부여, 전용차로 주행, 통행료 면제, 공영 주차장 주차료 할인 등 보다 다양한 제도적 해택이 주어질 전망이며, 또한 남은 전기를 활용하고, 되 팔수 있는 등 효율적 에너지 관리 또한 가능할 수 있는 장점이 있음. 그러나 현재는 1회 충전거리가 매우 짧아 충전 인프라가 없는 장거리 주행은 불가능하여, 시내 주행 및 도시인의 출퇴근 용도로 밖에는 사용할 수 없고, 전기 자동차 가격의 50 %를 차지하는 리튬 배터리의 가격이 높아 가솔린 자동차에 비해 성능 대비 가격이 고가이며, 정부의 전기 자동차 구입을 위한 보조금 정책이 없이는 일반 소비자가 구입하기 어려운 면이 있고, 또한 필요할 때 원하는 충전을 할 수 있고 짧은 시간 내에 충전이 가능한 인프라의 구축이 요구되나, 현재 충전 인프라의 수준은 미흡함. 따라서 전기자동차의 빠른 보급 및 활용을 위해서는 전기차 충전 인프라 구축이 필수적임.

일본 닛산의 Leaf, 미쓰비시의 iMiev, 중국 BYD의 E6, 미국 GM 쉐보레 볼트 등이 2010년에 출시된 이후, 전기자동차의 세계시장 규모는 2010년 16천대에서 2017년에는 2백만대를 초과할 것으로 전망. 국내 전기자동차의 시장 규모는 2015년 현대 자동차의 블루온 1,700대, GM 쉐보레 볼트 1,200대, 르노 삼성, 닛산 Leaf 1,000 대, 기타 Tata나 Tara등을 포함한 기타 업체, 3,900대를 포함해서 7700대 수준에 달해 있음.

전기 자동차 충전장치는 분산 전원시스템과 연계하여 전기 자동차에 전력을 공급함. 또한 ISO/IEC 15118 프로토콜을 사용하여 전기 자동차로부터 수집된 정보를 인프라 운영 시스템으로 전달하거나, 반대로 IEC 61850 프로토콜을 사용하여 제공받은 실시간 전력 정보(information) 를 전기 자동차로 전달함.

국제 표준인 ISO/IEC 15118은 전기차와 충전장치의 데이터 교환을 위한 디지털 통신 프로토콜로써, 효율성과 안전성, 그리고 호환성 제공을 목표로 개발되었고, 기존에 기본적인 정보만을 전송하는 기능만 부여할 뿐 아니라 데이터 교환을 통해 충전 시작과 종료, 요금 지불, 인증 및 보완, 충전제어, 스케줄링, 부가 서비스 등 보다 다양한 충전기능 및 부가 서비스를 제공해 줄 수 있음. 그 외 전력계통 전반의 자동화를 위해 제정된 국제표준 IEC 61850은 전력망에 연계된 전력 장비 (Intelligent Electronic Devices, IED)등의 정보 교환을 위한 데이터 모델 및 통신 규약을 제공하고, 심지어 이상 감지 및 진단을 통해 설비고장에 대한 사전 예측이 가능할 것이며, 또한 어플리케이션 모델과 커뮤니케이션 모델을 분리함으로써 전력 계통 자동화에 필요한 모든 기능을 가능하게 하고, 새로운 통신 기술에 유연하게 대처할 수 있어 전기 자동차에 지능형 전력망으로 도입이 진행 중에 있음.

전기 자동차 충전기는 넓게 보면 전기차 충전 인프라의 구성요소이며 충전하는 방식에 따라 직접충전방식, 비접촉충전방식, 배터리 교환방식, 그리고 무선 충전 방식 등으로 구분됨. 직접 충전방식은 완속과 급속 충전방식이 있고, 현재 대부분의 전기차에 적용되는 방식으로 플러그를 통해서 충전되는 방식이며, 배터리 교환방식은 전기버스 등에 적용되는 방식임. 그리고 급속충전은 배터리 용량 25 kW를 기준으로 7-8 시간만에 충전이 되는 보통 충전 (Level 2, 교류 (AC) 충전) 방식과 30 분 만에 배터리 용량 80 % 까지 충전되는 급속 충전 (직류 DC 충전) 방식이 있음.

현재 관심 분야인 급속 충전기의 커넥터는 3가지 방식 (차데모, DC 콤보 및 AC 3상) 이 전기차 충전에 사용. 2010년 도쿄 전력이 개발하고 주체가 되고 있는 차데모는 닛산, 토요타, 미쯔비시에 적용하고 있고, 국내 적용차로는 기아, 레이 EV, 소울 EV이 적용 대상이 되는 차이며, 완속 급속 소켓이 구분되어 있고, 전파 간섭의 우려가 적은 특징이 있으며, 충전기 부피가 크고, 충전시간이 다소 긴 (약 80% 충전하는데 30분 소요되는) 단점이 있음. 반면 DC (직류) 콤보는 2011년 GM 등 독일, 미국의 7개 기업이 개발하였고, GM, BMW, Ford, 폭스바겐이 대상차량이며, 국내 적용차로는 GM 스파크 EV, BMW i3 임. 장점으로 충전구가 하나로 효율적이며, 완속, 급속이 위 아래로 위치, 비상급속 충전 (약 15분 소요)이 가능. 하지만, 완속 충전 시간이 긴 단점이 있음. 한편, AC (교류) 3상은 2012년 르노에서 개발하였고, 르노, 르노 삼성, SM3 Z.E.이 적용 가능한 차량이며, 특징으로 배터리와 전력망을 전기교란으로부터 보호하는 기술이 적용되어 있지만, 충전기 출력을 20 kW 이상 올리기 어렵고, 충전기 설치비용이 높음.

충전기 규격에 대해 완속 충전 방식은 국제적으로 표준이 정해져 있으나, 급속 충전방식은 정해져 있지 않고 있음. 차데모나 DC 콤보방식이 국제 표준으로 채택될 가능성이 높을 전망. 현재, 현대 기아차의 경우, 차데모 방식을 따르고 있고, 한국 GM은 DC 콤보 방식을 따르고 있음. 특히, 충전 규격 단일화로 커넥터 케이블이 3 개서 1 개로 줄면서 2000만원 선의 급속 충전기를 1500만원 안팎


목차


Ⅰ. 개관 1

1. 전기자동차 1
1) 전기자동차 1
(1) 전기 자동차의 구동원리 3
(2) 전국 단위 충전 네크 워크 구성 5
(3) 전기 자동차의 장점 5
(4) 전기자동차의 단점 8
2) 전기 자동차 충전 인프라 8

II. 충전기/ 충전 인프라의 개관 11

1. 전기 자동차 충전 파트 및 관련 업체와 시장 규모 12
2. 충전기 14
3. 충전 인프라 15
4. 국가별 전기자동차 지원 현황 16
1) 미국 16
2) 중국 16
3) 일본 16
4) 독일 16
5) 한국 17
5. 전기차 주요 업체별 개발 현황 17
1) 국외 17
(1) GM 17
(2) Ford 17
(3) 르노 17
(4) 메르세데스 벤츠 18
(5) BMW 18
(6) BYD 18
2) 국내 18
(1) 현대 자동차 18
(2) 기아 자동차 18
(3) GM Korea 19
(4) 르노 삼성 19
6. 충전기/충전 인프라의 업체별 개별 현황 20
1) 업체 및 정책 동향 20
(1) 충전기 20
(2) 충전 인프라 21
2) 기술 동향 22
(1) 충전기 22
(2) 충전 인프라 23
3) 정책동향 26

III. 전기 자동차 충전기 28

1. 전기자동차 충전기(Electric Vehicle Charger, EVC) 29
2. 전기자동차 충전 방식 29
1) 직접충전 29
(1) 완속충전 29
(2) 급속 충전 30
2) 비접촉식 충전 31
3) 배터리 교환 방식 32
4) 무선 충전 33
3. 충전기 국내 표준 (KS) 35
1) 국외 충전기 표준 35
2) 국내 충전기 표준 42
4. 전기차 충전 전용 요금제도 43
5. 국내외 충전기 보급 현황 45
6. 국내외 전기자동차 충전기 시장 및 개발 동향 46
7. 국내외 전기자동차 충전기 산업 동향 51
8. 국가별 업체 현황 52
1) 일본 52
(1) 급속 충전기 규격화 53
(2) 급속충전기용 커넥터 54
(3) 차량 탑재 충전기 54
(4) 차이점 54
(5) 일본 전기 자동차 시장규모 55
(6) 충전기 인프라 55
(7) 충전기를 역할별로 분류 56
(8) 전기자동차 급속충전기 57
(9) 급속충전기 규격 57
(10) 충전기 규격 60
(11) 일본 전기자동차 충전기 업체 60
(12) 충전기 업체 정보 62
〈1〉 미국 업체 78
〈2〉 유럽 업체 80
〈3〉 기타해외업체 80
2) 중국 81
3) 국내 업체 95
(1) 국내 전기 자동차 제작사별 업체 현황 96
〈1〉 시그넷 시스템 97
〈2〉 중앙제어 98
〈3〉 피앤이 솔루션 98
〈4〉 코디에스 99
〈5〉 한국알박 100
〈6〉 비긴스 101
〈7〉 클린 일렉스 101
(2) LG 전자 102
(3) 그 외 국내업체 103

IV. 맺음말 105

〈표 차례〉
표 1 전기차 부품 체인 분석 13
표 2 충전인프라 분류 57
표 3 급속충전기규격 58
표 4 충전기규격별 kW표시 60
표 5 일본 전기자동차 충전기 업체 60
표 6 JFE 제품 사양 64
표 7 토코타카오카 재무 상태표(관련단체 포함) 65
표 8 토코타카오카 재무 상태표(단독) 66
표 9 토코타카오카 급속충전기의 주행거리 68
표 10 급속충전기사양 68
표 11 리치콘 주식회사 재무 상태표(관련단체 포함) 69
표 12 리치콘 주식회사 재무 상태표(단독) 70
표 13 리치콘 EV급속충전기 사양 72
표 14 닛산 급속충전기 사양 74
표 15 닛테츠 주금 텍스엔진 급속충전기 EV-50(CHAdeMO 1.0) 사양 75
표 16 급속충전기 EV-30(CHAdeMO 0.9) 사양 76
표 17 급속충전기 EV-20(CHAdeMO 0.9) 사양 76
표 18 2015 미국 전기차 충전기 시장 78
표 19 2015년 미국 업체별 매출액 78

〈그림 차례〉

그림 1 - 현재 국내 시판중인 전기 자동차의 종류 1
그림 2 1885년과 2007년의 온난화 비교 2
그림 3 세계 전기자동차 시장 전망 2
그림 4 국내전기자동차 시장전망 3
그림 5 전기자동차의 구동 원리 4
그림 6 - V2G 기술 6
그림 7 2015년 4월 제주도 전기자동차 배터리 리스사업 선정 7
그림 8 전기차 충전을 위한 통신 프로토콜 9
그림 9 - 전기 자동차 충전 파트와 관련 국내 업체 2) 12
그림 10 - 완속 및 급속 충전기 14
그림 11 국가스마트그리드내 충전인프라 개념도 15
그림 12 해외 주요 업체의 충전기 현황 20
그림 13 멀티형급속충전기의 충전기능차량 22
그림 14 - 지능형운송기술 23
그림 15 가정용/공공 충전시스템 24
그림 16 충전 인프라 시장 전망 24
그림 17 한국전기차충전서비스 사업 계획 25
그림 18 한전, 포스코 ICT,의 충전 인프라 사업 25
그림 19 전기자동차 충전소 28
그림 20 전기차 충전인프라 구조도 28
그림 21 전기자동차 충전기 29
그림 22 전기자동차 충전 개념도 30
그림 23 직접충전방식 충전기 종류 31
그림 24 비접촉식 충전방식 31
그림 25 비접촉식 충전방식 32
그림 26 배터리 교환방식 33
그림 27 무선충전을 이용한 자동차 충전 33
그림 28 무선전기충전시스템 원리 34
그림 29 전기차용 충전기 제품의 종류와 전기차용 충전기의 판매 및 매출액 전망 35
그림 30 bmw 전기차 충전방식 36
그림 31 콤보방식 37
그림 32 차데모방식 Nissan leaf 37
그림 31 국가별 충전기 커넥커/인렛 표준 형상 40
그림 34 직류, 교류 커넥터 40
그림 35 커넥터 및 입력 표준현황 41
그림 36 충전기 국내표준(ks) 43
그림 37 전기자동차 충전전력요금 44
그림 38 국내충전기 보급 45
그림 39 정부의 친환경 전기차 보급 목표 45
그림 39 전기자동차 충전시스템 중심의 연관산업구조 46
그림 40 완성차 모델 충전기업체 47
그림 41 국내전기차 업계 협력구도 현황 48
그림 42 에너지 저장 및 전기차 관련 시장 현호아 및 전망 48
그림 43 해외주요제품 현황 49
그림 44 전기자동차 충전시스템 공급망 분석 종합 49
그림 45 - 국내주요제품현황 50
그림 46 관련 수출 유망품목으로 충전기 부분 기술 개발 요구사항 50
그림 47 주요국 별 전기차 및 충전인프라 보급현황 51
그림 48 해외 전기자동차용 충전시장 51
그림 49 전기자동차 충전방식 표준경쟁 53
그림 50 충전시스템 세계 시장규모 55
그림 51 충전기 종류 56
그림 52 - EV충전기 일본내 도입되는 장소 56
그림 53 - 전기자동차용 급속충전기 RAPIDAS 63
그림 54 - RAPIDAS와 일반적인 50kW급속충전기의 비교 63
그림 55 - 토코타카오카의 전기자동차용 급속충전기 67
그림 56 - 체코 납품 예 67
그림 57 - 리치콘 주식회사의 EV급속충전기 71
그림 58 - 닛산 EV 급속충전기 73
그림 59 AeroVironment재무정보 79
그림 60 글로벌 환경산업 발전단계 82
그림 61 중국 충전소 건설계획 82
그림 62 징진지 충전인프라 환경 83
그림 63 중국 전기차 판매추이 85
그림 64 중국 충전소 운용 지원방안 과 중국 전기차 충전 인프라 현황 85
그림 65 중국 전기차 주요모델 및 제원 86
그림 66 중국 공공충전소시설 및 위치 앱 88
그림 67 중국 로컬 업체들의 전기차 판매량 순위 88
그림 68 전기차 보급 실적에 따른 인프라구축 지원 기준 90
그림 69 중국기업, 글로벌 기업과 전기차 충전 인프라 관련 협력 강화 91
그림 70 매출액구성과 매출총이익 구성 93
그림 71 중국 전기차 충전소 사진 94
그림 72 사별 급속충전시스템 비교 95
그림 73 국내 완속 충전기 및 모바일 충전기 96
그림 74 - 국내 급속 충전기 97
그림 75 피엔이솔루션 재무정보 99
그림 76 코디에스 재무제표 100
그림 77 - 전기차 충전관련 업체 2014년 요약 재무재표 101
그림 78 LG전자의 11개주요 전기차부품 및 적용 기능 102
그림 79 차량용 모바일 무선충전 모듈, battery management system 102
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