E-mobility | Part 4 - EV charging and the next frontier (Korean)

Vertex Perspectives | e-모빌리티
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EV 충전과
향후전망

오늘날EV는다양한방법을이용하여충전합니다
이러한방법은플러그인충전방식으로전세계에보급되어이용및접근이용이해졌습니다.
배터리
교환
H2 –
재충전
전기충전
플러그인
집전
인용: PowerElectronics News
무선
2 | EV 충전과 향후 전망

급속충전은
플러그인전기차
의충전속도를
최적화합니다
그장점에는다음을포함합니다.
03
01
전기케이블경량화및차량의주행거리증가
2배빠른충전
극도의충전고전류방지및저항성열발생제한
02

자동차제조사들은
급속충전을가능하
게하기위해
더높은전압의
드라이브시스템을
갖춘새로운EV를
내놓고있습니다 타제조사들(GM, BYD, Volvo 및Stellantis)은2025년까지800V 차량을
생산하려는계획을진행하고있습니다.
한국의자동차제조사(기아및현대)는금년에첫번째800V 차량을
출시하였습니다.
2019년출시된럭셔리스포츠세단인Porsche의Taycan은800V 드라이브
시스템을이용한최초의차량입니다.
출처: The Economist , Techradar

약90%의전기차소유자가집과직장의개인충전기를이용합니다.
현재카셰어링차량의평균10대중1대가급속충전기를이용합니다.
전기차량의경우매운행경로의시작과끝에서한번의초급속
충전이필요합니다.
각충전기는개인충전소가없는3대내지5대의차량을담당할수
있습니다(하루30~40km 주행및140km 이하주행으로3~5일중
한번충전으로가정).
해당없음
전류충전의필요성
주거
가정충전
카셰어링
대중교통
차량소유자중43%가개인충전을위한전용차로나진입로가없습니다. 충
전속도및배터리용량개선을통해공공네트워크에서의빠르고빈번한충
전을가능하게할것입니다.
초급속충전기를사용하면하루에125대충전이가능합니다.
공공지역의차도가장자리및주차시설인프라가집또는직장에서의부족
한접근성을위해필수적입니다.
EV 충전소는오늘날한대의ICE 차량당주유기비율(차량500대당
1대)과동일한비율로보급될수있습니다.
한노선당한번의충전도시간운행버스는급속충전광장또는자체충전
소를이용합니다.
플러그인충전이다양한사용자요구를기반으로활용될것입니다
인용: Deloitte
차량
충전유형 2030년까지
타운주변
차도가장자리, 목적지
주행경로
도시의급속충전허브,
고속도로서비스지역

0 500 1,000 1,500
2015
2016
2017
2018
2019
2020
중국 유럽 미국 일본 세계나머지지역
USD
767.2M
충전인프라는충전네트워크사업자의주목할만한회수기회로성장할
것이예상됩니다
출처: Bloomberg
충전인프라설치속도는지역및나라별로차이가있을것입니다
총설치된공공충전소('000s)
충전네트워크사업자들은SPAC을통해상장하였지만,수익실현은전적으로사업모델과충
전네트워크의효율적배치에달려있습니다
출처: Wall Street Journal (1), (2), (3), (4),(5)
USD
1.29B
USD
430.5M
USD
2.2B
USD
4.3B

01
중요한차별성은사업모델및충전기배치효율성에있습니다.
OEM은정유및가스기업들과파트너관계를맺고
있으며, AC 및DC 충전소를만들기위해협력합니다
(예: ABB, Porsche Japan).
충전네트워크운영사는극심한경쟁및도전에
직면할지도모릅니다
다양한스타트업이EV 충전솔루션을제
공하고있습니다.
기존주유소는우월한위치에서우위를가지고있
으며중요한위치를확보하려는경쟁이이루어지
고있습니다.
02 03

충전은부가가치서비스가될수있습니다
일부충전운영사는고객경험을재정의함으로써그들이제공하는것들을차별화하고강화하며, 인접한사업을통하여
충전소를매력적으로만드는일입니다.
Tesla의생태계는더많은차를팔기위해
낮은이윤으로전기를파는충전서비스를
포함합니다
기존의주도권 기타잠재적개발
무료및급속EV 충전은기존
사업들에추가적인모객및이
익을제공할수있습니다
운전자가영화를보면서
충전할수있는드라이브인
영화관의부활

2021년4월, Vertex Growth는핀란드소재기업인Virta에투자하였으며, Vitra는로밍, 동적부하관리및차량과전력망간(V2G) 의관리를하기
위하여하드웨어에구애받지않는SaaS 플랫폼을제공합니다.
스마트솔루션과클라우드연결기술을통해
충전소이용을모니터
링하고제어하며효율적인
에너지소비를보장할것입니다
전력망확장이피크충전시간대에지역적병목현상을
방지하는
데필요할수있습니다.
플러그인EV 충전시장의향후전망은?
01 02

V2G Gateway
V2G Gateway V2G Gateway
가상
발전소
공급망
운영기업(DNO)
에너지거래
중개
에너지시장
V2G V2G V2G
차량운영회사들은차량전력망(V2G)간서비스로부터혜택
을누릴수도있습니다
V2G 기술은전기차의전력망으로에너지를
재송전할수있습니다. 배터리는근처의에너지생
산또는소비와같은신호에따라
충방전될수있습니다.
현재, 모든전력망이V2G를아직지원하지
못하고있습니다.
EV가증가하면서, EV는추가비용없이에너지저장옵션을제공함으로써부하균형을제공할수있습니다.
출처: EV-elocity, National Renewable Energy Laboratory, Virta

차량운영사는한산한시간대에에너
지를얻어서비용절감혜택을누리고
피크시간대에에너지를활용할수있
습니다.
EV 충전패턴을설정하고
수요변화를줄이며, 비용절감및
수익이미화16억달러가될것으로추정
합니다.
활용일정을예측가능한차량운영회사는
V2G 서비스를채택할수있습니다
에너지기업인EDF와Nissan은Nissan의LEAF 및
e-NV200 모델차량소유자를위한상용V2G를출시하였습니다.
Virta는영국의E.on/Nissan/UK National Grid와함께
POC를보유하고있습니다.
Nuvve는V2G의시장선도업체중하나이며다양한차량을
위해협력하고있습니다.
주요에너지기업및자동차제조사의POC 탐구
차량 운영사

일부배터리교체지지자들이저장된배터리로전력을
전력망에되돌려줄수있다는장점을내세우기시작했습니다
배터리교체는차량운영사에대안적인충전방법이
될수있습니다
플러그인충전과비교되는배터리교체는대기시간이0에
가까워지면서교체하는데1분도걸리지않습니다
주요특징 도전과제
교체가능배터리팩의방대한네트워크를만드는것은비용
이많이들고탄소배출량을증가시킵니다
차량이나배터리의규격화가필수입니다
기타각OEM이로봇이적용되는교체장소의
등록네트워크를개발해야할수있습니다.
출처: Seeking Alpha, IEEE Spectrum

자동차제조사와
스타트업은
배터리교체
시장으로나아가
고있습니다
Ample은5개의각기다른OEM과협력하고있으며9개의자동차모델
로접근방식을검증하였습니다. 이업체는충전포드를설립하여휘발유
보다10~20% 더저렴한경제성을달성하였습니다.
2021년3월에결성된컨소시엄은지속가능한수명주기배터리관리를모색하는교체
가능배터리시스템을정의합니다.
Nio는약300개의교체스테이션을보유하고있습니다.
교체가능배터리컨소시엄
모터사이클및경전기차용
스타트업제공교체스테이션포함

무선충전-
차세대
대형주자?
자율주행차량(AV) 분야의발전에대한
상호보완적인, 정적및동적(on-the-go) 충전이
미래가될수있습니다.
Witricity는플러그인방법과동일한충전율을보여줍니다
Plugless는자동차제조사들과파트너를이루어그회사의충전시스템의일부로서
무선충전을제공하며, 지원차량에는Tesla 모델S, Chevy Volt 및Nissan LEAF가
포함됩니다
Easelink는자동화된접촉식충전기술을보유하고있으며, 이는충전과정중에직접물리
적인접촉을필요로합니다
자동차공학자협회(Society of Automotive Engineers, SAE)는정적무선충전에
대한최초의세계표준을발표하였으며, 이는IEC/ISO(국제), DKE와Project STILLE(독
일) 및CATARC(중국)가협력하여개발한것입니다
Momentum Dynamics의충전기는기존DC 플러그인급속충전기와가격이
비슷하지만케이블의저항에서더많은열을발생시키기때문에더효율적입니다
규제기관들이세계표준을정의하고있습니다
기업들이정적무선충전기술을상용화하고있습니다

동적무선EV 충전은다음과같습니다
또한Zonecharge과같은스타트업이동적무선충전포
트폴리오를개발하고있습니다
차량들은움직이는상태에서충전이가능하게하는도로를주행할수있을것입니다.
이서비스는빈번하게도로를주행하는트럭과버스에가장유용합니다.
Renault SA는Electricite de France SA와팀을이루어
파리의거리에서동적충전시험을실시하였습니다
이스라엘에서동적충전시험은이동중인전기버스를충전하기위한2km 구간의
아스팔트아래에충전판을설치하는것으로완료될예정입니다
2021년1월, ElectReon는스웨덴에서1.65km 구간도로에서
세계최초로동적무선충전을설치완료했습니다

01
02
03
요약
...
충전네트워크운영사는극심한경쟁및도전에직면할지도모릅니다. 따라서일부운영사는
고객경험을재정
의하여부가가치서비스를제공하고있습니다.
EV 플러그인충전시장
차량운영및V2G는잠재적으로에너지저장원이될수도있는상호보완적인
기술을제공합니다.
차량운영
무선충전의중요한과제는그편리함에달려있고정적무선충전분야의선도업체들이OEM 및정부와제휴하고있습니다.
규제기관이세계기준을정의함으로써이러한흐름에합류하고있습니다.
무선충전- 차세대대형주자?

이5부시리즈의제5부에서는AV 및EV가어떻게나란히발전하고양쪽모두의차량유형이
상호보완적인지에관해탐구합니다. 연결된자동차의미래가어떻게실현되는지를알아보겠습니다.
자율주행으로가볼까요?
미래: AV 및EV
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