전기차

Electric car

전기 자동차 또는 전기 자동차(electric vehicle, EV)는 하나 이상의 전기 트랙션 모터에 의해 구동되는 승용차이다, 단지 온보드 배터리에 저장된 에너지만을 사용합니다.전기차는 기존 내연기관(ICE) 차량에 비해 소음이 적고, 반응성이 높으며, 에너지 변환 효율이 우수하며, 배기가스 배출이 없으며, 전체 차량[1] 배출이 적습니다(다만 전기를 공급하는 발전소에서 자체 배출이 발생할 수 있음)."전기 자동차"는 일반적으로 배터리 전기 자동차(BEV)를 지칭하지만, 넓은 범위에서 플러그-인 하이브리드 전기 자동차(PHEV), 범위-확장 전기 자동차(REEV) 및 연료 전지 전기 자동차(FCEV)를 포함할 수도 있습니다.

일반적으로 전기차 배터리는 충전위해 주전원 전원 공급 장치에 전원을 연결해야 순항 범위를 최대화할 수 있습니다.전기 자동차를 충전하는 것은 다양한 충전소에서 할 수 있습니다. 이러한 충전소는 개인 주택, 주차장공공 [2]장소에 설치할 수 있습니다.배터리 교환 및 유도 충전과 같은 다른 기술에 대한 연구 개발도 있습니다.충전 인프라(특히 급속 충전기를 사용하는 인프라)가 아직 상대적으로 초기 단계이기 때문소비자의 구매 결정 시 범위 불안과 시간 비용이 전기차에 대한 빈번한 심리적 장애 요인이 됩니다.

세계적으로 2022년 플러그인 전기차는 1000만대가 판매돼 [3]신차 판매의 14%를 차지했습니다.2021년의 9%보다 증가했습니다.많은 국가들이 플러그인 전기 자동차, 세액 공제, 보조금 및 기타 비금전적 인센티브에 대한 정부 인센티브를 제정했으며, 여러 국가들은 대기 오염을 줄이고 기후 [6][7]변화를 제한하기 위해 화석 연료 [4][5]자동차의 판매를 단계적으로 중단하는 법안을 제정했습니다.국제에너지기구(IEA)[8]에 따르면 2023년에는 EV가 전 세계 자동차 판매의 거의 5분의 1을 차지할 것으로 예상됩니다.

중국은 현재 2020년 [9]12월까지 누적 판매량 550만대로 세계에서 가장 많은 전기차 재고를 보유하고 있지만, 이 수치에는 버스, 쓰레기 트럭, 위생 차량 등 중과 상용차도 포함되며 중국에서 [10][11][12][13][14][15]생산된 차량만 포함됩니다.미국유럽연합은 2020년 현재 연료비와 유지비가 [16][17]낮아져 최근 전기차의 총소유비용이 동급 ICE차에 비해 저렴합니다.

2023년 테슬라 모델 Y는 세계에서 가장 많이 팔린 [18]차가 되었습니다.테슬라 모델3는 2020년 [19]초에 세계에서 가장 많이 팔린 전기차가 되었고, 2021년 6월에는 전기차 최초로 [20]세계 판매량 100만대를 돌파했습니다.전기 자동차는 자율 주행, 커넥티드 차량 및 공유 모빌리티와 같은 새로운 자동차 기술과 함께 자율, 커넥티드, 전기 및 공유([21]ACES) 모빌리티라는 미래 모빌리티 비전을 형성합니다.

용어.

"전기자동차"란 일반적으로 배터리 전기 자동차(BEV) 또는 전지 전기 자동차를 의미하며, 전기 그리드에서 플러그를 꽂고 충전할 수 있는 온보드 충전식 배터리 팩을 구비하는 전기 자동차(EV)의 일종,그리고 차량에 저장된 전기는 바퀴에 추진력을 제공하는 유일한 에너지원입니다.이 용어는 일반적으로 고속도로가 가능한 자동차를 가리키지만, 공공도로를 주행할 수 있는 무게, 동력, 최고속도 등의 측면에서 한계가 있는 저속 전기자동차도 있습니다.후자는 [22]미국에서는 NEV(Neighborhood Electric Vehicle)로, [23]유럽에서는 전기 모터 구동 4륜차로 분류됩니다.

역사

초기개발

Robert Anderson은 1832년에서 [24]1839년 사이에 최초의 전기 자동차를 발명한 것으로 종종 인정받고 있습니다.

1880년대에는 다음과 같은 실험용 전기 자동차가 등장했습니다.

전기는 19세기 후반과 20세기 초반에 자동차 추진에 선호된 방법 중 하나였으며,[32] 당시의 휘발유로 구동되는 자동차로는 달성할 수 없었던 수준의 편안함과 조작의 용이성을 제공했습니다.전기차는 20세기 [33]초에 약 3만 대로 정점을 찍었습니다.

1897년, 전기 자동차는 영국과 미국에서 처음으로 택시로서의 상업적 용도를 발견했습니다.런던에서, Walter Bersey전기 택시는 택시가 말을 끄는 [34]시기에 처음으로 사용되는 자주식 차량이었습니다.뉴욕시에서는 일렉트로배트 II의 설계를 바탕으로 12대의 핸섬 택시1대의 브로엄으로 이루어진 함대가 필라델피아전기 [35]저장 배터리 회사에 의해 부분적으로 자금을 지원받는 프로젝트의 일부를 구성했습니다.20세기 동안, 미국의 주요 전기 자동차 제조업체는 앤서니 일렉트릭, 베이커, 컬럼비아, 앤더슨, 에디슨, 라이커, 밀번, 베일리 일렉트릭, 디트로이트 일렉트릭 등을 포함했습니다.그들의 전기차는 가솔린 차보다 더 조용했고,[36][37] 기어를 바꿀 필요도 없었습니다.

19세기에는 [38]여섯 대의 전기 자동차가 육상 속도 기록을 보유하고 있었습니다.그 중 마지막은 카밀 제나치(Camille Jenatzy)가 운전하는 로켓 모양의 라 자미스 콘테(La Jamais Contente)였는데, 1899년 최고 속도가 시속 105.88km(65.79mph)에 도달하여 시속 100km(62mph)의 속도 장벽을 깼습니다.

내연기관 자동차의 발전과 더 저렴한 가솔린 및 디젤 차량의 대량 생산이 감소하기 전까지 전기 자동차는 여전히 인기가 있었습니다.ICE 자동차는 연료 주입 시간이 훨씬 빠르고 생산 비용이 저렴하기 때문에 더욱 인기가 있습니다.그러나 1912년 전기 스타터[39] 모터가 도입되면서 결정적인 계기가 마련되었는데, 이 모터는 으로 하는 크랭킹과 같이 종종 힘든 다른 시동 방법을 대체하기도 했습니다.

현대의 전기자동차

1990년대 초, 캘리포니아 항공 자원 위원회(CARB)는 전기 [42][43]자동차와 같은 제로 배기 가스 차량으로의 이동을 궁극적인 목표로 하여 보다 연료 효율적이고 낮은 배기 가스 차량에 대한 추진을 시작했습니다.이에 부응하여 자동차 회사들은 전기 모델을 개발했습니다.이 초기의 자동차들은 [44]결국 미국 시장에서 철수되었는데, 이는 미국 자동차 회사들이 전기 자동차에 대한 신뢰를 떨어뜨리려는 대대적인 캠페인 때문이었습니다.

캘리포니아 전기 자동차 제조업체인 Tesla Motors는 2008년에 처음으로 고객에게 공급된 Tesla Roadster의 개발을 2004년에 시작했습니다.로드스터는 리튬 이온 배터리 셀을 사용한 최초의 고속도로 합법 전기 자동차이며, 최초의 생산용 전기 자동차로 충전 [45]시 320km(200마일) 이상 주행했습니다.

캘리포니아주 팔로알토에 본사를 두고 있지만 이스라엘에서 운영하는 벤처 지원 회사인 Better Place는 전기 자동차의 배터리 충전 및 배터리 교환 서비스를 개발 및 판매했습니다.이 회사는 2007년 10월 29일에 공식 출범했으며 2008년과 2009년에 이스라엘, 덴마크, 하와이전기차 네트워크를 배치했다고 발표했습니다.회사는 국가별로 인프라를 구축할 계획이었습니다.2008년 1월, Better Place는 Renault-Nissan과 이스라엘을 위한 세계 최초의 EGR(Electric Recharge Grid Operator) 모델 구축을 위한 양해각서를 발표했습니다.협약에 따라, Better Place는 전기 충전망을 구축하고 르노-닛산전기 자동차를 제공할 것입니다.Better Place는 2013년 5월 이스라엘에 파산을 신청했습니다.회사의 재정적 어려움은 잘못된 경영, 너무 많은 국가에서 조종사를 설립하고 운영하려는 낭비적인 노력, 충전 및 교환 인프라 개발에 필요한 높은 투자, 그리고 당초 [46]예측했던 것보다 훨씬 낮은 시장 보급률로 인해 발생했습니다.

2009년 일본에서 출시된 미쓰비시 i-MiEV는 고속도로에서 합법적으로 생산되는 전기차 [47]최초이자, 10,000대 이상을 판매한 최초의 전기차였습니다.몇 달 후인 2010년에 출시된 닛산 리프는 i MiEV를 제치고 당시 [48]가장 많이 팔린 전기차가 되었습니다.

2008년을 기점으로 배터리의 발전과 온실가스 감축 및 도시 대기질 [49]개선에 따른 전기차 제조업의 르네상스가 이루어졌습니다.2010년대 중국의 전기차 산업은 정부의 [50]지원으로 크게 성장했습니다.다만 중국 정부가 도입하는 보조금은 20~30% 인하하고 2023년 이전에 단계적으로 완전히 폐지하기로 했습니다.테슬라, 폴크스바겐, 광저우에 본사를 둔 GAC 그룹은 [51]피아트, 혼다, 이스즈, 미쓰비시, 도요타 등 여러 자동차 회사들이 보조금 조정을 예상하고 전기차 가격을 인상했습니다.

2019년 7월, 미국의 모터트렌드지는 테슬라 모델 S에 "올해의 [52]궁극의 자동차"라는 칭호를 수여했습니다.2020년 3월, 테슬라 모델 3는 닛산 리프를 통과하여 50만 대 이상의 [19]판매고를 올리며 세계에서 가장 많이 팔린 전기차가 되었고, 2021년 [20]6월에는 전 세계에서 100만 대의 판매고를 달성했습니다.

플러그인 하이브리드 전기차(PHEV)와 배터리 전기차(BEV)의 글로벌 재고는 2010년대 [53]이후 꾸준히 증가하고 있습니다.
승용차 전기차(EV)의 판매는 가스로 움직이는 [54]자동차에서 멀어지는 추세를 나타냅니다.

2021년 3분기 자동차 혁신 연합(Alliance for Automotive Innovation)은 전기차 판매량이 미국 전체 경차 판매량의 6%를 기록했으며, 이는 187,000대로 사상 최대치를 기록했다고 발표했습니다.이는 휘발유와 경유차 판매가 1.3% 증가한 것에 비해 11% 증가한 것입니다.보고서에 따르면 캘리포니아가 미국 구매의 40%에 육박하는 전기차 부문에서 미국 선두를 차지했으며 플로리다 – 6%, 텍사스 – 5%, 뉴욕 4.[55]4% 순으로 나타났습니다.

중동의 전기 회사들은 전기 자동차를 디자인해왔습니다.오만의 메이스 모터스는 2023년에 생산을 시작할 것으로 예상되는 메이스 E1을 개발했습니다.탄소 섬유로 제작된 이 엔진은 약 560km(350마일)의 범위를 가지며 0~130km/h(0~80mph)에서 약 4초 [56]만에 가속할 수 있습니다.터키에서는 전기차 업체인 토글이 전기차 생산을 시작하고 있습니다.배터리는 중국 회사 파라시스 [57]에너지와 합작으로 만들어 질 것입니다.

경제학

제조원가

전기차에서 가장 비싼 부분은 배터리입니다.가격은 2010년 kWh당 605유로에서 2017년 170유로로,[58][59] 2019년에는 100유로로 하락했습니다.전기 자동차를 설계할 때, 제조업체들은 생산성이 낮으면 개발 비용이 낮을수록 기존 플랫폼을 전환하는 것이 더 저렴할 수도 있지만, 생산성이 높으면 설계와 비용을 [60]최적화하기 위해 전용 플랫폼을 선호할 수도 있습니다.

총소유비용

아직 중국은 아니지만 EU와 미국에서는 연료비와 유지비가 [16][17][61]낮아져 최근 전기차의 총소유비용이 동급 가솔린차보다 저렴합니다.

연간 주행 거리가 클수록 전기차의 총 소유 비용은 동급 ICE [62]차량보다 적을 가능성이 높습니다.손익분기점 거리는 세금, 보조금, 에너지 비용 등에 따라 국가별로 다릅니다.예를 들어, 영국에서는 런던[63]버밍엄보다 ICE 자동차에 더 많은 요금을 부과하기 때문에 일부 국가에서는 도시에 따라 비교가 달라질 수 있습니다.

구매비용

몇몇 국가 및 지방 정부는 전기차 및 기타 [64][65][66][67]플러그인의 구매 가격을 낮추기 위해 전기차 인센티브를 제정했습니다.

2020년 기준 전기차 배터리는 자동차 [68]총 비용의 4분의 1 이상입니다.배터리 비용이 2020년대 [69][70]중반으로 전망되는 kWh당 미화 100달러 이하로 떨어지면 구매 가격은 ICE 신차 가격 이하로 떨어질 것으로 예상됩니다.

일부 [71][72]국가에서는 [73]국세와 보조금에 다소 의존해 리스나 청약이 인기를 끌고 있고, 리스차 끝단은 중고 시장을 [74]확대하고 있습니다.

Alix Partners의 2022년 6월 보고서에 따르면 평균 EV의 원재료 비용은 2020년 3월 3,381달러에서 2022년 5월 8,255달러로 상승했습니다.원가 상승의 목소리는 주로 리튬, 니켈,[75] 코발트 때문입니다.

운영비

전기는 거의 항상 주행한 1킬로미터 당 휘발유보다 적게 들지만, 전기의 가격은 자동차가 [76][77]충전되는 장소와 시간에 따라 종종 다릅니다.비용 절감은 [78]지역에 따라 달라질 수 있는 휘발유 가격에도 영향을 받습니다.

환경적 측면

볼리비아에 있는 우유니(Salar de Uyuni)는 [79][80]세계에서 가장 큰 리튬 매장량 중 하나입니다.

전기자동차는 휘발성 유기화합물, 탄화수소, 일산화탄소, 오존, , 각종 [81]질소산화물배기오염물질배출하지 않아 지역 대기오염을 크게 줄이는 등 ICE 자동차를 대체할 때 여러 장점이 있습니다.ICE 차량과 유사하게 전기차는 타이어 및 브레이크[82] 마모로 인한 미립자를 배출하여 [83]건강을 해칠 수 있지만, 전기차의 회생 제동은 브레이크 [84]먼지가 적음을 의미합니다.배기가스가 아닌 [85]입자에 대해서는 더 많은 연구가 필요합니다.화석 연료(휘발유 탱크에 유정)의 소싱은 추출 및 정제 과정에서 자원 사용뿐만 아니라 추가적인 손상을 초래합니다.

생산 과정과 차량에 충전할 전기의 공급원에 따라 배출 가스가 도시에서 전기를 생산하고 자동차를 생산하는 공장으로, 그리고 [42]재료의 운송으로 일부 이동할 수 있습니다.배출되는 이산화탄소의 양은 전기원의 배출과 차량의 효율에 따라 달라집니다.그리드에서 나오는 전기의 경우, 수명 주기 배출량은 석탄 화력의 비율에 따라 다르지만 ICE [86]자동차보다 항상 적습니다.

충전 인프라 설치 비용은 3년 [87]이내에 건강 비용 절감으로 상환될 것으로 추정됩니다.2020년 연구에 따르면 남은 세기 동안 리튬 공급과 수요의 균형을 맞추기 위해서는 우수한 재활용 시스템, 차량과 그리드 간의 통합 및 낮은 리튬 [88]운송 강도가 필요합니다.

일부 활동가들과 언론인들은 기후 변화[89] 위기를 해결하는 데 있어 전기 자동차의 영향력이 다른 덜 대중화된 [90]방법들에 비해 부족하다는 인식에 대해 우려를 제기했습니다.이러한 우려는 주로 액티브 모빌리티,[91] 대중 교통 및 e-스쿠터와 같은 덜 탄소 집약적이고 보다 효율적인 형태의 운송 수단의 존재와 자동차를 위해 [92]먼저 설계된 시스템의 지속에 중점을 두고 있습니다.

여론

유럽, 미국, 중국 자동차 구매 [93]선호도를 강조하는 2022년 기후 조사.

2022년 조사에 따르면 유럽 자동차 구매자의 33%가 새 차량을 구입할 때 가솔린 또는 디젤 자동차를 선택할 것으로 나타났습니다.응답자의 67%가 하이브리드 또는 전기 [94][95]버전을 선택한다고 언급했습니다.보다 구체적으로 살펴보면, 전기차는 유럽인의 28%만이 선호하는 것으로 나타나 가장 선호하지 않는 차종으로 나타났습니다.유럽인의 39%는 하이브리드 차량을 선호하는 반면 33%는 가솔린 또는 디젤 [96][97]차량을 선호합니다.

반면 중국 자동차 구매자의 44%는 전기차를 구매할 가능성이 가장 높은 반면, 미국인의 38%는 하이브리드 자동차를 선택할 것이고, 33%는 가솔린이나 디젤을 선호할 것이며, 29%[96][98]만이 전기차를 구매할 것입니다.

특히 EU의 경우, 65세 이상 차량 구매자의 47%가 하이브리드 차량을 구매할 가능성이 있는 반면, 젊은 응답자의 31%는 하이브리드 차량을 좋은 옵션으로 생각하지 않습니다.35%는 가솔린 또는 디젤 차량을, 24%는 [96][99]하이브리드 대신 전기차를 선택했습니다.

EU에서는 전체 인구의 13%만이 차량을 [96]전혀 소유할 계획이 없습니다.

성능

가속 및 드라이브 트레인 설계

일반적인 "스케이트보드" 레이아웃(배터리를 플로어로 사용하고 한쪽 또는 양쪽 차축에 모터를 장착함)

전기 모터는 높은 출력무게 비율을 제공할 수 있습니다.배터리는 이러한 모터를 지지하는 데 필요한 전류를 공급하도록 설계될 수 있습니다.전기 모터는 토크 곡선이 0 속도까지 평평합니다.단순성과 신뢰성을 위해 대부분의 전기차는 고정비 기어박스를 사용하고 클러치가 없습니다.

대부분의 전기 자동차는 일반 ICE 자동차보다 가속력이 빠릅니다. 이는 주로 구동력 마찰 손실이 감소하고 전기 [100]모터의 토크가 빠르게 공급되기 때문입니다.그러나 NEV는 상대적으로 모터가 약하기 때문에 가속력이 낮을 수 있습니다.

또한 전기 자동차는 각 휠 허브 또는 휠 옆에 모터를 사용할 수 있습니다. 이 모터는 드물지만 더 [101]안전하다고 주장됩니다.액슬, 디퍼렌셜 또는 변속기가 없는 전기 차량은 드라이브트레인 관성이 적을 수 있습니다.일부 직류 모터가 장착된 드래그 레이서 EV는 최고 [102]속도를 향상시키기 위해 간단한 2단 수동 변속기를 갖추고 있습니다.컨셉 전기 슈퍼카 Rimac Concept One은 0~97km/h(0~60mph)에서 2.5초 만에 주행할 수 있다고 주장합니다.Tesla는 곧 출시될 Tesla Roadster가 1.[103]9초 안에 0~60mph(0~97km/h)로 달릴 것이라고 주장합니다.

에너지효율

도시 및 자동차전용도로에서의 전기자동차 에너지효율에 관한 연구

내연 기관은 연료를 연소할 때 생성되는 에너지와 비교하여 차량을 추진하는 데 사용되는 에너지의 비율로 표시되는 효율에 대한 열역학적 한계를 가지고 있습니다.가솔린 엔진은 연료 에너지 함량의 15%만 효율적으로 사용하여 차량을 이동시키거나 액세서리를 동력으로 사용합니다. 디젤 엔진은 20%의 온보드 효율에 도달할 수 있습니다. 전기 자동차는 저장된 화학 에너지를 기준으로 계산할 때 69~72%의 효율을 [104][105]갖거나 충전에 필요한 에너지를 기준으로 계산할 때 약 59~62%의 효율을 갖습니다.

전기 모터는 저장된 에너지를 차량 구동으로 변환하는 데 내연 기관보다 더 효율적입니다.그러나 모든 속도에서 동일하게 효율적이지는 않습니다.이를 위해 이중 전기 모터를 장착한 일부 자동차에는 도시 속도에 최적화된 기어를 장착한 전기 모터가 하나 있고 고속도로 속도에 최적화된 기어를 장착한 두 번째 전기 모터가 있습니다.전자제품은 현재의 속도와 [106]가속도에 가장 효율이 좋은 모터를 선택합니다.전기차에서 가장 흔히 볼 수 있는 회생제동은 [42][104]제동 중 손실되는 에너지의 5분의 1만큼 복구할 수 있습니다.

객실 냉난방

연소 동력 자동차는 엔진에서 나오는 열을 이용하여 실내 난방을 제공하지만 전기 자동차에서는 이 옵션을 사용할 수 없습니다.난방에는 전기 저항 히터를 사용할 수 있지만, [107]Nissan Leaf와 같은 가역적 히트 펌프를 사용하면 보다 높은 효율과 일체형 냉각 효과를 얻을 수 있습니다.PTC 접합[108] 냉각은 2008 Tesla Roadster와 같이 단순성에도 매력적입니다.

일부 모델은 배터리 에너지의 일부를 난방에 사용하여 범위를 줄이는 것을 방지하기 위해 차량이 플러그를 꽂은 상태에서 실내 난방을 할 수 있습니다.예를 들어, Nissan Leaf, Mitsubishi i-MiEV, Renault Zoe 및 Tesla 자동차는 차량이 플러그를 [109][110][111]꽂은 상태에서 예열될 수 있습니다.

일부 전기 자동차(예: 시트로엥 베를링고 일렉트릭)는 보조 난방 시스템(예: Webasto 또는 Eberspächer에서 제조한 가솔린 연료 장치)을 사용하지만 "친환경" 및 "배출가스 제로" 인증을 희생합니다.실내 냉방은 태양광 발전 외장 배터리와 USB 팬 또는 쿨러를 통해 강화할 수 있으며, 주차 시 외부 공기가 자동으로 차를 통과하도록 하여 강화할 수 있습니다. 2010 Toyota Prius의 두 모델에는 이 기능이 [112]옵션으로 포함되어 있습니다.

안전.

Tesla 모델 X의 측면 충격 시험

BEV의 안전 문제는 크게 국제 표준 ISO 6469에서 다루고 있습니다.이 문서는 특정 문제를 다루는 세 부분으로 나뉩니다.

  • 온보드 전기 에너지 저장, 즉 배터리[113]
  • 기능적 안전 수단 및 고장에 대한[114] 보호
  • 전기적[115] 위험으로부터 사람을 보호할 것

묵직함

배터리 자체의 무게는 보통 동급 가솔린 차량보다 전기차를 더 무겁게 만듭니다.충돌 시, 무거운 차량의 탑승자는 평균적으로 가벼운 차량의 탑승자보다 더 적은 부상을 입습니다. 따라서,[116] 추가적인 무게는 탑승자에게 안전상의 이점을 가져다 줍니다.평균적으로 사고가 발생하면 2,000파운드(900kg) 차량 탑승자가 3,000파운드([117]1,400kg) 차량 탑승자보다 약 50% 더 많은 부상을 입을 수 있습니다.무거운 차는 보행자나 [118]다른 차량을 들이받으면 차 밖에 있는 사람들에게 더 위험합니다.

안정성.

스케이트보드 구성의 배터리는 무게중심을 낮춰 주행 안정성을 높여 [119]제어력 상실을 통한 사고 위험을 낮춥니다.각 휠 근처 또는 각 휠에 별도의 모터가 있는 경우 핸들링이 [120]개선되어 안전하다고 합니다.

화재위험

ICE의 배터리와 마찬가지로 전기 자동차 배터리도 충돌이나 기계적 고장 [121]후에 불이 붙을 수 있습니다.ICE [122]차량에 비해 거리당 운행 횟수는 적지만 플러그인 전기차 화재 사고가 발생했습니다.일부 자동차의 고전압 시스템은 에어백 [123][124]전개 시 자동으로 차단되도록 설계되어 있으며 고장 시 소방관이 수동 고전압 시스템 [125][126]차단을 위한 교육을 받을 수도 있습니다.ICE 자동차 화재보다 훨씬 더 많은 물이 필요할 수 있으며 배터리 [127][128]화재의 재점화 가능성을 경고하기 위해 열화상 카메라가 권장됩니다.

컨트롤

2018년 현재 대부분의 전기차는 기존의 자동변속기가 장착된 자동차와 유사한 주행제어장치를 갖추고 있습니다.모터가 고정 비율 기어를 통해 휠에 영구적으로 연결될 수 있고, 주차 폴이 존재하지 않을 수 있지만, 모드 "P" 및 "N"이 셀렉터에 제공되는 경우가 많습니다.이 경우 모터는 "N"에서 비활성화되며, 전기적으로 작동되는 핸드 브레이크는 "P" 모드를 제공합니다.

일부 자동차에서는 모터가 천천히 회전하여 기존의 자동 변속기 [129]자동차와 유사하게 "D"에서 약간의 크리프(creep)를 제공합니다.

내연 차량의 가속기가 해제되면 변속기의 종류와 모드에 따라 엔진 제동에 의해 감속될 수 있습니다.EV에는 일반적으로 차량 속도를 늦추고 배터리를 [130]다소 충전하는 회생 제동 기능이 탑재됩니다.회생 제동 시스템은 기존 브레이크(ICE 차량의 엔진 제동과 유사)의 사용을 줄여 브레이크 마모 및 유지 관리 비용을 절감합니다.

건전지

닛산 리프 배터리 팩

리튬 이온 기반 배터리는 높은 출력과 에너지 [131]밀도를 위해 종종 사용됩니다.니켈과 코발트에 의존하지 않는 리튬철인산화물과 같이 다양한 화학적 조성을 가진 배터리가 점점 더 널리 사용되고 있기 때문에 더 저렴한 배터리와 [132]더 저렴한 자동차를 만드는 데 사용될 수 있습니다.

범위

Comparison of EPA-rated range for model year 2020 electric cars rated up until January 2020.
2020년 1월까지[133] 등급이 매겨진 2020년형 전기차의 EPA 등급 범위 비교

전기 자동차의 범위는 사용되는 배터리의 수와 유형, 공기 역학, 무게와 차량의 유형, 성능 요구 사항, [134]날씨 등에 따라 달라집니다.주로 도시용으로 판매되는 자동차는 작고 가벼운 [135]상태를 유지하기 위해 단거리 배터리로 제조되는 경우가 많습니다.

대부분의 전기 자동차에는 예상 범위의 디스플레이가 장착되어 있습니다.이는 차량이 어떻게 사용되고 있는지, 배터리가 어떤 전력을 공급하고 있는지를 고려한 것일 수 있습니다.그러나 요인은 경로에 따라 다를 수 있으므로 추정치는 실제 범위와 다를 수 있습니다.이 디스플레이를 통해 운전자는 주행 속도 및 도중 충전 지점에서의 정지 여부에 대한 정보에 입각한 선택을 할 수 있습니다.일부 도로변 지원 기관에서는 [136]전기차 충전을 위해 충전 트럭을 제공하기도 합니다.

충전하는

BYDE6는 15분[citation needed] 만에 80%까지 충전 가능
NIO ES8에는 교환 가능한 배터리 팩이 있습니다.

커넥터

대부분의 전기차는 충전을 위해 전기를 공급하기 위해 유선 연결을 사용합니다.전기차 충전 플러그는 전 세계적으로 보편적이지 않습니다.그러나 한 유형의 플러그를 사용하는 차량은 일반적으로 플러그 [137]어댑터를 사용하여 다른 유형의 충전소에서 충전할 수 있습니다.

Type 2 커넥터는 가장 일반적인 플러그 유형이지만 중국과 [138][139]유럽에서는 다른 버전이 사용됩니다.

Type 1(SAE J1772라고도 함) 커넥터는 북미에서는[140][141] 흔하지만 3상 [142]충전을 지원하지 않기 때문에 다른 지역에서는 흔하지 않습니다.

정지해 있는 자동차나 전기 도로[143]무선 충전은 2021년 현재는 덜 일반적이지만 일부 도시에서는 [144][145]택시를 위해 사용됩니다.

홈충전

전기 자동차는 보통 가정용 충전소에서 하룻밤 사이에 충전합니다. 충전소, 월박스 충전기 또는 간단히 충전기로 알려져 있습니다. 차고나 [146][147]집 밖에서 충전합니다.2021년 현재 일반 가정용 충전기는 7kW이지만 모두 스마트 충전을 [146]포함하는 것은 아닙니다.화석 연료 차량에 비해 가정용 충전의 기회가 있기 때문에 공공 인프라를 이용한 충전의 필요성이 줄어듭니다. 차량을 연결하고 매일 [148]충전을 시작할 수 있습니다.표준 콘센트에서 충전하는 것도 가능하지만 매우 느립니다.

공용충전

브라질 리우데자네이루충전소.이 역은 페트로브라스에서 운영하는 역으로 태양 에너지를 사용합니다.

공공 충전소는 가정용 [149]충전기보다 거의 항상 빠르며, 2021년 기준으로 자동차의 AC-DC [150]컨버터를 통과하는 병목 현상을 피하기 위해 직류를 공급하는 곳이 많은데, 가장 빠른 곳은 350kW입니다.[151]

중국에서는 GB/T 27930 규격이, 일본에서는 CCS(Combined Charging System)가 가장 널리 사용되고 있는 충전 [139]표준입니다.미국은 CCS, 테슬라 슈퍼차저, CHAdeMO 충전소가 혼재된 사실상의 표준이 없습니다.

공용 충전소를 이용하여 전기 자동차를 충전하는 것은 화석 연료 자동차에 연료를 넣는 것보다 더 오래 걸립니다.차량이 충전할 수 있는 속도는 충전소의 충전 속도와 충전을 받을 수 있는 차량의 자체 용량에 따라 달라집니다.2021년 현재 일부 자동차는 400V이고 약 800V입니다.[152]매우 빠른 충전이 가능한 차량을 충전소에 연결하면 [153]15분 만에 차량의 배터리를 80%까지 충전할 수 있습니다.충전 속도가 느린 차량과 충전소에서는 배터리를 80%까지 충전하는 데 2시간이나 걸릴 수 있습니다.휴대전화와 마찬가지로 시스템 속도가 느려져 배터리가 안전하게 충전되지 않고 손상되지 않기 때문에 최종 20%가 더 오래 걸립니다.

일부 회사는 배터리 교환 스테이션을 구축하여 [154][155]효과적인 충전 시간을 크게 단축하고 있습니다.일부 전기 자동차(예: BMW i3)에는 옵션인 가솔린 레인지 익스텐더가 있습니다.이 시스템은 장거리 [156]이동을 위한 것이 아니라 다음 충전 위치까지 범위를 확장하기 위한 비상 백업용으로 사용됩니다.

전기도로

스웨덴은 [157]: 12 2013년부터 주행 중 전기자동차에 전력을 공급하고 충전하는 전기도로 기술을 평가하였습니다.평가는 [158]2022년에 끝날 예정이었습니다.철도 전기 도로 시스템(ERS)으로 구동되는 차량에 탑재된 전기 장비에 대한 첫 번째 표준인 CENELEC 기술 표준 50717이 2022년 [159]말에 승인되었습니다."완전한 상호운용성"과 지상 전력 공급을 위한 "통합 및 상호운용 가능한 솔루션"을 포함하는 표준에 따라 2024년 말까지 발표될 예정이며,[160][161] "도로에 내장된 전도성 레일을 통한 통신 및 전력 공급을 위한 사양"을 상세히 설명합니다.스웨덴 최초의 영구 전기도로는 홀스베르크와[162] 외레브로 사이의 E20 노선 구간에 2026년까지 완공된 후, 2045년까지 [163]3000km의 전기도로를 추가로 확장할 계획입니다.프랑스 생태부 실무그룹은 지상급 전력공급 기술을 전기도로의 [164]가장 유력한 후보로 보고 스웨덴, 독일, 이탈리아, 네덜란드, 스페인, 폴란드 [165]등과 함께 유럽 전기도로 표준을 채택할 것을 권고했습니다.프랑스는 2035년까지 300억에서 400억 유로를 전기차, 버스, 트럭을 충전하는 8,800킬로미터에 이르는 전기 도로 시스템에 투자할 계획입니다.2023년까지 [164]전기 도로 기술 평가를 위한 2건의 입찰이 발표될 예정입니다.

차량 대 그리드: 업로드 및 그리드 버퍼링

발전 비용이 매우 높을 수 있는 최대 부하 기간 동안, 차량과 그리드 간 기능을 갖춘 전기 자동차는 그리드에 에너지를 제공할 수 있습니다.따라서 이러한 차량은 피크 시간이 아닌 시간에 더 저렴한 요금으로 충전할 수 있으며, 과도한 야간 시간 발생을 흡수하는 데 도움이 됩니다.차량 내 배터리는 [166]전력을 완충하는 분산 저장 시스템의 역할을 합니다.

수명

모든 리튬 이온 배터리와 마찬가지로 전기 자동차 배터리도 오랜 시간에 걸쳐 특히 100%로 자주 충전되는 경우 성능이 저하될 수 있습니다. 그러나 이는 [167]눈에 띄게 되기까지 최소 몇 년이 걸릴 수 있습니다.일반적인 보증 기간은 8년 또는 100,000마일(160,000km)[168]이지만, 일반적으로 차량에서는 15년에서 20년까지, 다른 용도에서는 [169]더 오래 사용할 수 있습니다.

현재 사용 가능한 전기 자동차

전기차판매

테슬라는 2019년 [170][171]12월 세계 최고의 전기차 제조업체가 되었습니다.모델S는 2015년과 [172][173]2016년 세계에서 가장 많이 팔린 플러그인 전기차, 모델3는 2018년부터 2021년까지 4년 연속 세계에서 가장 많이 팔린 플러그인 전기차, 모델Y는 2022년 [174][175][176][177][178]세계에서 가장 많이 팔린 플러그인 전기차였습니다.테슬라 모델3는 2020년 초 리프를 제치고 세계 누적 베스트셀링 전기차 [19]1위에 올랐습니다.테슬라는 2020년 3월 100만 번째 전기차를 생산해 자동차 제조사로는 최초로 [179]100만 대 판매를 돌파했고, 2021년 6월에는 모델 3가 전기차로는 최초로 100만 [20]대 판매를 돌파했습니다.Tesla는 [175][180][181][182][176]2018년부터 2021년까지 4년 연속 브랜드 및 자동차 그룹별로 세계 최고의 판매 플러그인 전기차 제조업체로 이름을 올렸습니다.2021년 말 테슬라의 2012년 이후 글로벌 누적 판매량은 총 230만 [183]대이며,[184] 이 중 936,222대가 2021년에 인도되었습니다.

2021년 12월 기준 르노-닛산-미쓰비시 얼라이언스는 2009년 [185][186]이후 미쓰비시 자동차가 생산한 경형 전기차를 포함하여 전 세계에서 100만 대 이상의 전기차 판매량을 기록하며 세계 최고의 전기차 제조업체 중 하나로 선정되었습니다.닛산은 2023년 [187]7월까지 100만 대의 자동차와 밴이 판매되며 얼라이언스 내 글로벌 판매를 주도하고 있으며, 그루페 르노트위지 헤비 [188]쿼드리사이클을 포함해 2020년 12월까지 전 세계에서 397,000대 이상의 전기차가 판매되었습니다.미쓰비시의 유일한 전기차는 i-MiEV로, 2015년 3월까지 전 세계에서 50,000대 이상의 판매량을 기록하고 있으며,[189] 일본에서 판매되고 있는 두 개의 미니캡 버전을 포함하여 모든 i-MiEV 모델을 차지하고 있습니다.얼라이언스에서 가장 많이 팔린 닛산 리프는 2013년과 [172]2014년에 세계에서 가장 많이 팔린 플러그인 전기차였습니다.닛산 리프는 2020년 초까지 세계에서 가장 많이 팔린 고속도로 합법 [19]전기차였으며,[187] 2023년 7월 기준 전 세계 판매량은 65만 대를 넘었습니다.

그 외 전기차 제조업체로는 BAIC 자동차가 48만대, SAIC 자동차가 31만4천대, 지리가 22만8천700대로 2019년 12월 기준 중국 내 누적 판매고를 기록하고 있으며,[190] 폭스바겐 [191]등이 있습니다.

다음 표는 전 세계 누적 판매량 250,000대 이상을 기록한 역대 최고의 고속도로 지원 전기차 목록입니다.

고속도로가(1) 가능한 모든 전기 승용차가 역대 최고 판매를 기록했습니다.
회사 모델 시장출시 이미지 연간글로벌매출액 글로벌 총매출액 다음을 통한 총 매출액 Ref

테슬라 주식회사
테슬라 모델 3 2017-07 476,336 (2022) ~206만 2023-06 [174][175][192][193]

테슬라 주식회사
테슬라 모델 Y 2020-03 771,300 (2022) ~184만 2023-06 [174][175][193][194]
SAIC-GM-울링 우링 홍광 미니 EV 2020-07 424,031 (2022) ~110만(2) 2023-06 [174][175][193][195]

닛산
닛산 리프 2010-12 64,201 (2021) ~650,000 2023-07 [175][187]

르노
르노 조에 2012-12 40,544 (2022) 413,975 2023-06 [188][196][197]

BYD
BYD위안플러스/
아또3
(4)
2022-02 201,744 (2022) 403,249 2023-06 [174][193]

BYD
비와이디 돌핀 2021-08 205,238 (2022) 393,348 2023-06 [174][193][198]

폭스바겐
폭스바겐 ID.4 2020-09 174,092 (2022) 387,014 2023-06 [174][175][193][199]

GAC 그룹
아이온 S 2019-05 115,663 (2022) 380,213 2023-06 [174][175][193][200]

테슬라 주식회사
테슬라 모델 S 2012-06 ~35,000 (2022) ~363,900 2022-12 [201]

BMW
BMW i3 2013-11 28,216 (2021) 250,000(3) 2022-12 [202][203]

테슬라 주식회사
테슬라 모델 X 2015-09 37,449 (2022) ~248,800 2023-03 [204]
폭스바겐 폭스바겐 ID.3 2020-08 236,552 2023-06 [205][206][207][208]

체리
체리큐 2014-11 68,821 (2021) ~243,000(2) 2021-12 [175][209][210]
GAC 그룹 아이온와이 2021-04 211,721 2023-06 [208][211]
주의:
(1) 차량은 100km/h(62mph) 이상의 최고 속도를 낼 수 있는 경우 고속도로를 이용할 수 있는 것으로 간주됩니다.
(2) 중국 본토에서만 판매 (3) BMW i3 판매는 REX 변종 포함 (분할 불가)2022년 7월 생산 종료
(4) BYD Yuan Plus, 중국 외 일부 시장에서 Atto 3로 불렸습니다.

국가별 전기차

2021년 세계 도로의 총 전기 자동차 수는 약 1,650만 대에 달했습니다.2022년 1분기 전기차 판매량이 200만 [212]대까지 늘었습니다.중국은 2019년 말 전 세계 전기차 보유량의 절반(53.9%)이 넘는 258만대를 보유하고 있어 전 세계 전기차 보유량이 가장 많습니다.

모든 전기차는 2012년부터 [213][177][178]플러그인 하이브리드 자동차를 과잉 판매해 왔습니다.

2011~2022년[214][215][216][217][218][219][220][221] 플러그인 전기승용차 세계 1위 시장 연간 판매량
2011~2022년[213][177][178][222][223] BEV와 PHEV의 글로벌 판매량 비율 추이

정부 정책 및 인센티브

오슬로에 있는 전용 전기차 무료 충전 및 주차장
유럽 투자 은행 기후 조사를 위해 인터뷰한 유럽인 10명 중 4명은 기후 변화에 맞서기 위해 전기 자동차에 대한 보조금 지급이 우선되어야 한다고 생각했습니다.

세계 여러 국가, 지방 및 지방 정부는 플러그인 전기차의 대중 시장 채택을 지원하기 위한 정책을 도입했습니다.소비자와 제조업체에 대한 재정적 지원, 비금전적 인센티브, 충전 인프라 구축을 위한 보조금, 건물 내 전기차 충전소, 그리고 특정 [214][224][225]대상에 대한 장기적 규제 등 다양한 정책이 마련되어 있습니다.

국가별 목표물 연표
완전 ICE 단계 아웃 또는
ZEV 자동차[214][226] 판매 100%
선택된 국가 연도
노르웨이(ZEV 100% 판매) 2025
덴마크 2030
아이슬란드
아일랜드
네덜란드 (ZEV 100% 판매)
스웨덴
영국 (ZEV 100% 판매) 2035
프랑스. 2040
캐나다 (ZEV 100% 판매)
싱가포르
독일(ZEV 100% 판매) 2050
미국 (ZEV 10개)
일본(HEV/PHEV/ZEV 100% 판매)

소비자들을 위한 재정적 인센티브는 전기차의 더 높은 초기 비용으로 인해 전기차 구매 가격을 기존의 자동차와 경쟁력 있게 만드는 것을 목표로 하고 있습니다.배터리 크기에 따라 보조금, 세액공제일회성 구매 인센티브, 수입 관세 면제, 도로 통행료 및 혼잡통행료 면제, 등록비 및 연회비 면제 등의 혜택이 있습니다.

비금전적 인센티브 중에는 플러그인 차량의 버스전용차로고점유 차량전용차로 접근 허용, 무료주차 및 [224]무료충전 등 여러 혜택이 있습니다.자가용 소유를 제한하는 일부 국가 또는 도시(예: 신차 구입 할당제) 또는 영구적인 주행 제한(예: 무주행일)을 시행한 일부 국가 또는 도시는 [227][228][229][230][231][232]채택을 촉진하기 위해 전기 자동차를 제외하도록 합니다.영국, 인도 등 여러 나라에서 특정 [225][233][234]건물에 전기차 충전소를 의무화하는 규제를 도입하고 있습니다.

일부 정부에서는 제로 배기가스 차량(ZEV) 의무화, 국가 또는 지역의2 CO 배출 규제, 엄격한 연비 기준, 내연기관 차량 [214][224]판매의 단계적 폐지 등과 같은 특정 대상을 두고 장기적인 규제 신호를 마련하기도 했습니다.예를 들어, 노르웨이는 2025년까지 모든 신차 판매가 ZEV(배터리 전기 또는 수소)[235][236]가 되어야 한다는 국가 목표를 세웠습니다.이러한 인센티브는 내연 자동차로부터 더 빠른 전환을 촉진하는 것을 목표로 하지만, 일부 경제학자들은 전기 자동차 시장에서 과도한 중량 손실을 초래하고, 이는 환경적 [237][238][239]이익에 부분적으로 반작용할 수 있다고 비판합니다.

주요 제조업체의 EV 계획

폭스바겐 ID.3
마쓰다 MX-30
포드 머스탱 마하-E

전기 자동차(EV)는 최근 몇 년간 전 세계 자동차 환경의 필수 요소로서 상당한 주목을 받고 있습니다.전 세계 주요 자동차 회사들은 EV를 전략 계획의 중요한 구성 요소로 채택하여 지속 가능한 운송으로 패러다임이 전환되고 있음을 보여주고 있습니다.

현재 제조자 투자. 투자.
기간
# 전기차 연도
메모들
2020-11 폭스바겐 860억 달러 2025 27 2022 "Modular Electric Toolkit"라는 전용 EV 플랫폼에서 2022년까지 27대의 전기차를 계획하고 MEB로 [240]시작합니다.2020년 11월 전기차 개발 및 전기차 시장 점유율 확대를 목표로 향후 5년간 860억 달러를 투자할 계획임을 발표했습니다.총 자본 지출에는 "디지털 공장", 자동차 소프트웨어 및 자율 주행 [241]자동차가 포함됩니다.
2020-11 지엠 270억 달러 30 2035

[242]

EV 및 자율 주행 투자를 200억 달러에서 270억 달러로 늘리고 있으며, 현재 2025년 말까지 30대의 EV(Hummer EV, 캐딜락 라이릭 SUV, Buick, GMC 및 Chevy 소형 크로스오버 [243]EV 포함)를 시장에 출시할 계획이라고 발표했습니다.바라 CEO는 GM이 2025년 [244]말까지 미국에서 제공할 차량의 40%가 배터리 전기차가 될 것이라고 말했습니다.GM의 "BEV3" 차세대 전기차 플랫폼은 프론트, 리어 및 사륜구동 [245]구성과 같은 다양한 차량 유형에서 사용할 수 있도록 유연하게 설계되었습니다.
2019-01 메르세데스 230억 달러 2030 10 2022 2030년까지 글로벌 매출 50%까지 전기차 생산 확대 계획또한 대부분의 처리 요구 [246]사항을 닛산 리프에 의존하고 있습니다.
2019-07 포드 290억 달러

[247]

2025 폭스바겐의 [248]모듈형 전기 툴킷("MEB")을 사용하여 2023년부터 자체적으로 완전 전기차를 설계 및 제작할 예정입니다.포드 머스탱 마하-E는 최대 480km(300마일)[249]에 달하는 전기 크로스오버입니다.포드는 2021년에 [250][251]전기 F-150을 출시할 예정입니다.
2019-03 BMW 12 2025 무게와 비용을 절감하고 [252]용량을 늘릴 수 있는 5세대 전기 파워트레인 아키텍처를 사용하여 2025년까지 12대의 모든 전기차를 계획합니다.BMW는 2021년부터 [253][254][255]2030년까지 100억 유로 규모의 배터리 셀을 주문했습니다.
2020-01 현대 23 2025 2025년까지 [256]순수 전기차 23대 계획 발표현대는 2021년 [257]차세대 전기차 플랫폼인 e-GMP를 발표할 예정입니다.
2019-06 토요타 3열 SUV, 스포티 세단, 소형 크로스오버 또는 [258]박시 컴팩트를 수용할 수 있는 e-TNGA라는 글로벌 EV 플랫폼을 개발했습니다.토요타와 스바루는 [259]공유 플랫폼에서 새로운 EV를 출시할 예정입니다. 그것은 토요타 RAV4나 스바루 포레스터 정도의 크기가 될 것입니다.
2019-04 자동차 회사 29개 3천억 달러 2029 로이터 통신이 29개 글로벌 자동차 업체를 대상으로 분석한 결과, 자동차 업체들은 향후 5년에서 10년간 3천억 달러를 전기차에 투자할 계획이며, 투자의 45%는 [260]중국에서 이루어질 것으로 예상됩니다.
2020-10 피아트 2021년 [261][262]초부터 유럽 판매를 시작하는 뉴 500의 새로운 전기 버전 출시
2020-11 닛산 2025년부터 중국서 전기차·하이브리드차만 판매하겠다는 계획 발표, 9종 신모델 선보임닛산의 다른 계획에는 2035년까지 배출가스 제로 차량의 절반과 가솔린 [263]전기 하이브리드 차량의 절반이 포함됩니다.2018년 닛산의 럭셔리 브랜드인 인피니티는 2021년까지 새롭게 선보이는 모든 차량이 전기 또는 하이브리드 [264]차량이 될 것이라고 발표했습니다.
2020-12 아우디 350억 유로 2021–2025 20 2025 2025년까지 30대의 신형 전동화 모델, 그 중 20대의 PEV.[265]아우디는 2030~2035년까지 전기차만 [266]판매할 계획입니다.

예보

딜로이트[267]2030년 전 세계 전기차 판매량이 3110만대에 이를 것으로 전망했습니다.국제에너지기구는 현재 정책에 따라 2030년까지 전 세계 전기차 재고가 거의 1억4천500만대에 이를 것으로 예상했으며, 지속가능개발 정책이 채택될 경우 [268]2억3천만대에 이를 것으로 예상했습니다.

참고 항목

참고문헌

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