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전기차(EV)용 무선전력전송과 충전인프라 시장/기술 동향과 참여업체 사업전략
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출판사 IRS글로벌
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                                   *** 머리말 *** 

 

무선전력전송 기술은 향후 상용화되면 그 파급효과가 매우 크기 때문에 관심이 집중되고 있다. 이에, 당사는 이미 ‘IT분야 무선충전 기술/시장 동향과 비즈니스 전략’을 발간한 바 있으며, 지금에는 전기차 분야의 무선전력전송과 충전인프라를 조사/분석한 ‘전기차(EV)용 무선전력전송과 충전인프라 시장/기술 동향과 참여업체 사업전략]을 발간하였다.

 

전기차는 본래 내연기관 보다 먼저 개발되었지만 기술적인 면에서 뒤쳐지면서 실용화되지 못했다, 하지만 최근 기후변화 대응 등, 환경과 에너지 문제 등으로 저탄소 녹색성장의 기대주로 새롭게 주목되면서 세계적인 개발 경쟁이 본격화하고 있다.

 

이에 전기차 시장의 중요한 선결 과제로 떠오르고 있는 것이 충전인프라 분야이다. 전기차 보급에 따른 충전 인프라 관련 비즈니스를 둘러싼 경쟁도 빠르게 전개되고 있으며, 일본 후지키메라總硏은 전기자동차(EV)나 플러그 인 하이브리드 차(PHV)를 겨냥한 충전 인프라의 2020년 세계 시장을 2010년 대비 53.8배 급성장한 2,043억엔(2조 7,580억원) 규모에 이를 것으로 전망한 바 있다.

 

 최근 주목받고 있는 충전인프라시장의 선점을 위하여 세계 주요 기술선진국의 충전인프라 관련업체들은 자사의 충전기 및 충전소 모델을 속속 발표하고 있으며, 주요국 정부와 지자체는 보조금 지원 및 실증사업 확대 등의 보급정책을 활성화하여 시장확대를 지원하고 있다.

 

 전기차 충전인프라는 아직 세계적인 표준화가 이루어지지 않고 있어, 표준화 선점이 향후 시장 주도권 확보의 근간이 되리라는 판단하에 국가간 경쟁의 양상을 보이고 있으며, 최근에는 미국과 독일의 8개 자동차 메이커가 공통된 전기차 충전인프라 규격을 사용하기로 합의한 바도 있다.

 

전기차 충전 방식은 가정용 충전, 급속충전, 배터리 교체, 비접촉 충전 등 다양한 충전 방식이 등장하고 있으며, 최근에는 차량에 장착된 고효율 집전장치를 통해 주행 및 정차 중 도로에 설치된 급전라인으로부터 전력을 공급받아 운행하는  무선충전 전기차에도 관심이 확대되고 있다.

 

세계 최초로 알려진 KAIST의 온라인전기차는 이미 2009년에는 급전/집전시스템의 원천기술 개발과 시험시제품 개발을 완료하였고, 2010년에는 온라인전기버스와 온라인전기승용차를 위한 실용화 기술개발 및 실용 시제품 개발이 완료되었다. 완전한 상용화를 위해서는 좀 더 시간과 투자가 필요해 보이지만, IT, 자동차, 도로기술의 결합을 통한 융복합 부품기술의 발전으로 미래기술을 선점하고 유관산업으로의 시너지 효과를 극대화한다는 점에서 의미가 크다고 할 수 있다.

 

 이에 당사는 무선충전 전기차에 초점을 두고 국내외 전기차 충전인프라 시장/기술과 개발실태를 조명하였으며, 각국 정부의 관련 정책동향을 정리, 분석하고, 해외 및 국내 주요 업체들의 개발동향과 사업전략을 정리하여, 국내 전기차 충전인프라 관련산업의 종사자 및 관계자들에게 종합적이고 유익한 정보를 제공하여 이해를 돕고자 하였다.

 

 본 보고서가 무선충전 분야와 전기차 충전인프라 및 전기차 관련 분야의 관계자 및 관련사업을 계획하는 업계 ․ 단체 ․ 기업의 실무담당자의 업무에 미력하나마 도움이 되기를 바랍니다.

 

 

                                     *** 목  차 *** 

 

Ⅰ. 전기차(EV)용 무선전력전송의 시장/기술 동향과 참여업체 사업전략
1. 무선전력전송의 개요
  1-1. 최근 동향
  1-2. 무선전력전송 방식 분류
    1) 전자기유도 방식
    2) 자기공명 방식
    3) 전자기파(RF-Based Wireless Power)
  1-3. 무선전력전송의 응용분야
2. 무선전력전송의 기술 및 표준화 동향
  2-1. 기술개발 동향
    1) 무선전력전송 시스템의 종류와 개발 현황
      (1) 전자기 유도 결합 방식
      (2) 전파 수신형
      (3) 공진형
      (4) 자기공명법(magnetic resonance)
      (5) 근거리 무선 전력 전송
      (6) 마이크로파(Microwave) 방식
    2) 응용 기술개발 동향
    3) 무선전력전송 관련 특허 동향
    4) 향후 발전 방향
  2-2. 표준화 동향
    1) 전자기 유도 방식 및 자기 공진 방식
      (1) WPC의 전자기 유도 방식 표준
      (2) 국내 전자기 유도 방식 및 자기 공진 방식
      (3) 해외 전자기 유도 방식 및 자기 공진 방식
    2) 마이크로파 무선전력전송 방식의 국내외 표준화 동향
3. 전기차 분야 무선전력전송 적용 사례
  3-1. 해외
    1) 급전 인프라 관련 분야
    2) 집전 및 레귤레이터 시스템 분야
    3) SI(System Integration) 전기차 분야
  3-2. 국내
    1) 급전 인프라 관련 분야
    2) 집전 및 레귤레이터 시스템 분야
    3) SI(System Integration) 전기차 분야
4. 무선전력전송 관련 시장규모 및 전망
  4-1. 전기차 분야 무선전력전송 시장전망
  4-2. 마이크로파 전력 전송 시스템의 시장전망
5. 국내외 전기차 분야 무선전력전송 참여업체 사업전략
  5-1. 해외
    1) 비엠떠블유(BMW)
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    2) 크라이슬러(Chrysler)
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    3) 볼보(Volvo)
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    4) Toyota Motor Company
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    5) Hino Motors
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    6) Nissan Motors
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    7) Mitsubishi
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    8) Delphi Automotive
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    9) Conductix-Wampfler
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    10) Evatran
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    11) HaloIPT
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    12) 지멘스(Siemens)
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    13) WiTricity
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    14) 퀄컴(Qualcomm)
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    15) 아이에이치아이(IHI)
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    16) 시어스 홈 서비스(Sears Home Services)
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
  5-2. 국내
    1) 올레브 / KAIST
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    2) (주)뉴인텍
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향
    3) 승화명품건설
      (1) 일반현황 및 최근실적
      (2) 전기차 분야 무선충전 시스템 개발 동향

 

Ⅱ. (EV)충전인프라 시장/기술과 참여업체 사업전략
1. 충전인프라의 개요
  1-1. 구성요소
    1) 충전인프라 운영시스템
    2) 충전기(급속, 완속, 가정용충전기 등) 및 인터페이스(커넥터, 플러그 등)
    3) 전력 공급설비
    4) 통신망(차량, 충전기 및 운영시스템 통신)
  1-2. 범위
  1-3. 충전방식별 종류 및 특징
    1) 가정용 충전기 타입
    2) 급속충전기 타입
    3) 배터리 교체
    4) 비접촉식 충전
  1-4. 충전인프라와 스마트그리드의 상관 관계
2. 충전인프라 시장동향
  2-1. 시장규모 및 전망
  2-2. 충전 인프라 보급 확산
  2-3. 전기차 충전 시스템 규격 합의
  2-4. 대기업 참여 확대
  2-5. 시장 활성화를 위한 선결과제
    1) 충전시간
    2) 충전소 커버리지
    3) 표준화
    4) 과금 문제
3. 주요 지역별 충전인프라 관련 표준화 동향
  3-1. 최근 동향
  3-2. 세계 주요 기관(ISO / IEC)
  3-3. EU
    1) 충전 플러그 표준 규격
      (1) 교류 급속 충전
      (2) 직류 충전
    2) 주요 국가의 급속 충전기 표준
      (1) 영국
      (2) 독일
      (3) 프랑스
      (4) 이탈리아
      (5) 스페인
    3) 급속충전기의 국제 규격 기준에 대한 EU의 전략
  3-4. 미국
  3-5. 중국
  3-6. 일본 - 차데모(CHAdeMO)
  3-7. 국내
    1) 국내 표준화 추진현황
    2) 전기자동차 충전시스템 표준화 및 안전인증
    3) 충전시스템 관련 KS 3종
      (1) 전기자동차 전도성 충전시스템 - 제 1부: 일반요구사항
      (2) 전기자동차 전도성 충전시스템 - 제 22부: 교류 충전소
      (3) 전기자동차 전도성 충전시스템 - 단상 교류 접속용 플러그, 소켓-아웃렛, 커넥터 및 인렛
    4) 향후 대응방안
4. 주요 지역별 충전인프라 관련 정책 및 실증사업 동향
  4-1. 유럽
    1) 덴마크 - 에디슨
    2) 영국
    3) 독일
      (1) E-Mobility를 위한 ICT
    4) 프랑스
    5) 이탈리아
      (1) E-mobility Italy
    6) 스페인
    7) 네덜란드
      (1) Enexis사의 Mobile Smart Grid
      (2) Oplaadpalen.nl
    8) 스위스
      (1) Park & Charge
      (2) 급속충전기에 대한 대응
4-2. 미국
    1) 정책 방향
      (1) 미국 재생 및 재투자법 中 충전인프라 전략
      (2) 충전시스템 표준으로 일본의 차데모 도입
    2) 실증사업
      (1) 캘리포니아 - 전기차 및 충전소 도입에 적극적으로 대응
      (2) 시카고 - 신재생에너지를 활용한 충전소 설치
  4-3. 일본
    1) 정책 방향
      (1) 차세대 자동차 전략 2010 中 충전인프라 전략
      (2) 차데모(CHAdeMO)
    2) 실증사업
      (1) 경제산업성 -‘스마트 커뮤니티’
      (2) 지자체별 충전인프라 구축동향
      (3) 토요타 - PHV·EV 충전인프라 실증실험 돌입
  4-4. 중국
    1) 정책 방향
    2) 실증사업
  4-5. 한국
    1) 정책 방향
      (1) 보조금 및 세제 지원
      (2) 충전인프라 구축 계획
    2) 실증사업
      (1) 서울시
      (2) 영광군
      (3) 제주도
5. 지역별 주요 참여업체 사업전략
  5-1. 유럽
    1) 지멘스(Siemens)
    2) 보쉬(Bosch)
      (1) 이모빌리티 솔루션(eMobility Solution)
      (2) 전기차 스마트 포투
    3) 에릭슨
      (1) ELectric Vehicle Intelligent Infra Structure (ELVIIS)
    4) 에스제테우(SGTE)
  5-2. 미국
    1) 에어로바이론먼트(AeroVironment)
      (1) EV 충전인프라
    2) 배터플레이스(Better Place)
      (1) EV 충전소 10만개 설립 프로젝트 추진
      (2) 도쿄 전기 택시 프로젝트
    3) 쿨롬테크놀로지스(Coulomb Technologies)
      (1) 가정용 충전기
      (2) 공용 충전기
      (3) 급속 충전기(DC)
    4) 델파이 오토모티브(Delphi Automotive)
      (1) 전기자동차용 충전 시스템 개발
    5) 에코탈리티(ECOtality)
    6) GE (General Electric)
      (1) 와트스테이션(Watt Station) - 상업용 충전기
      (2) 와트스테이션(Watt Station) - 가정용 충전기
      (3) 배터플레이스와 전기차 인프라 조성 계획
    7) 세마컨넥트(sema Connect)
    8) 사우던 캘리포니아 에디슨(Southern California Edison)
  5-3. 일본
    1) 에너지 응용 기술 연구소
    2) (주)호킹(Forking)
      (1) 자동판매기를 활용한 전기차 충전기 보급 사업을 개시
    3) (주)풀타임시스템(Full Time System Inc.)
      (1) 네트워크형 EV 충전시스템 (F-charge)
    4) (주)하세텍(HASETEC)
      (1) 급속충전기
      (2) 중속충전기
    5) 나이가이전기(주)(內外電氣)
      (1) 충전기(Elenerge MINI)
      (2) 충전 스탠드(Elenerge Plus)
    6) 파나소닉전공(주)(Panasonic)
      (1) 충전기
    7) 타카오카제작소(주)((株)高岳製作所)
      (1) 급속충전기
    8) 일본택배시스템(주)(日本宅配システム(株))
      (1) 충전 시스템 (i-CHARGER)
    9) (주)토요타자동직기((株)豊田自動織機)
      (1) 일반충전기
      (2) 솔라 충전 스테이션
      (3) 일본 중부국제공항과 공동으로 충전 인프라 실증 실험
    10) (주)타카사고제작소((株)高砂製作所)
      (1) 급속충전기
    11) 도요타자동차(TOYOTA)
      (1) 가정용 전기차 충전사업
      (2) 전기차 충전기반시설 대규모 검증실험
      (3) 한국도요타-GS칼텍스, 전기차 충전 인프라 사업협력    
    12) (주)Ulvac
      (1) 급속충전기
      (2) 일반충전기
      (3) 태양광발전 기반 충전 시스템
    13) (주)유니시스(UNISYS)
      (1) 충전 인프라 시스템 서비스(Smart Oasis)
  5-4. 중국
    1) 국가 전력망공사
      (1) 전기차 충전인프라
    2) 중국해양석유총공사(CNOOC)
  5-5. 한국
    1) 넥스콘테크놀러지(NEXCON Technology)
    2) SK에너지
    3) LS전선
      (1) 가정용 충전기
      (2) 급속충전기
    4) LS산전
    5) 이엔테크놀로지(주)
      (1) 급속충전기
      (2) 탑재형 충전기(EnerWorks 100B)
    6) (주)수성
      (1) 복합급속충전기
      (2) 도로 주행용 전기차 생산 검토
    7) 시그넷시스템
      (1) 급속충전기
      (2) 전기차용 탑재형 충전기
    8) 중앙제어(주)
      (1) 전력 판매가능한 완·급 충전기 개발
    9) GS칼텍스(주)
   10) (주)코디에스
      (1) 전기차 완속충전기 국가통합인증(KC) 획득
      (2) 급속충전기 개발
      (3) 중국 수출 준비
    11) 피앤이솔루션
    12) 한국전력/현대기아차 그룹
      (1) 급속충전기
      (2) 완속충전기 규격 및 통신 Protocol
      (3) 전기차 충전소 준공
      (4) 충전요금 카드결제 서비스 업무 협약 체결
    13) 르노삼성
      (1) 전기차 인프라, 렌탈사업 진출
    14) 효성중공업
      (1) ‘전기자동차 충전 솔루션’사업
      (2) 전기차 공동이용 사업’에 참여
    15) 울산과학기술대(UNIST)
      (1) 전기차 배터리 1분만에 충전

 

Ⅲ. 전기차 시장전망과 보급동향
1. 전기차 시장동향과 전망
  1-1. 주요 지역별 시장동향
    1) 세계
    2) 유럽
      (1) 시장동향 및 전망
      (2) 환경규제
    3) 미국
      (1) 시장동향 및 전망
      (2) 환경규제
    4) 일본
      (1) 시장동향 및 전망
      (2) 환경규제
    5) 중국
      (1) 시장동향 및 전망
      (2) 환경규제
    6) 국내
      (1) 시장동향 및 전망
  1-2. 주요 분야별 시장동향
    1) 배터리
    2) 파워트레인
    3) 전기차 생산
2. 주요 지역별 전기차 보급동향과 전망
  2-1. 유럽
    1) 네덜란드
      (1) 정부 정책 중 전기자동차의 입지
      (2) 전기자동차 보급 일정과 방법
      (3) 지방 자치 단체의 EV 보급 전략
    2) 독일
      (1) 정부 정책 중 전기자동차의 입지
      (2) 전기자동차 보급 일정과 방법
    3) 스위스
      (1) 정부 정책 중 전기자동차의 입지
      (2) 전기자동차 보급 일정과 방법
      (3) 지방 자치체의 EV보급 전략
    4) 스페인
      (1) 정부 정책 중 전기자동차의 입지
      (2) 전기자동차의 보급 일정과 방법
    5) 영국
      (1) 정부 정책 중 전기자동차의 입지
      (2) 전기자동차의 보급일정과 방법
    6) 오스트리아
      (1) 정부 정책 중 전기자동차의 입지와 이산화탄소 배출 삭감 계획 
      (2) 전기자동차의 보급 일정 및 방법
    7) 이탈리아
      (1) 정부 정책 중 전기자동차의 입지
      (2) 전기자동차의 보급 일정과 방법
      (3) 지방 자치 단체의 EV 보급 전략
    8) 프랑스
      (1) 정부 정책 중 전기자동차의 입지
      (2) 에너지 백서
      (3) 기후 계획
    9) 핀란드
      (1) 정부 정책 중 전기자동차의 입지
      (2) 전기자동차의 보급 일정과 방법
  2-2. 미국
    1) 정책 방향
    2) ZEV(Zero Emission Vehicle)
    3) 소비자 전기차 구매 동향
      (1) 전기차 구매 관심도
      (2) 가솔린 가격 대비 전기차 관심도
      (3) 전기차 구매 저해 요인
      (4) 프리미엄 지불의향
      (5) 전기차 가격
      (6) 기타
  2-3. 일본
    1) 전기자동차 보급 정책과 시장 동향
    2) 충전 인프라 현황과 전망
    3) 향후 보급 전망
  2-4. 중국
  2-5. 한국
    1) 전기차 생산체계 구축
    2) 정부와 민간기업, 전기차 투자 확대
    3) 전기차 관련 법·제도 정비

 

Ⅳ. 관련 자료
1. 전기자동차 충전인프라 설치․운영 지침
  1-1. 일반사항
    1) 충전인프라 개관
      (1) 충전인프라 구성
      (2) 전력공급설비
      (3) 충전기 유형
      (4) 충전정보시스템
    2) 기관별 역할 분담
      (1) 환경부
      (2) 지방자치단체 및 공공기관
  1-2. 설치를 위한 세부 지침
    1) 개관
    2) 사업계획 수립
    3) 충전기 구매 결정
    4) 현장조사 및 위치 선정
    5) 설계
    6) 설치
    7) 운영 및 유지관리