반복영역 바로가기
주메뉴로 바로가기
본문으로 바로가기

유망기술찾기

유망기술검색

유망기술찾기 유망기술검색

중소기업 기술로드맵 조회결과

로드맵 분류표 보기    
xEV용 전력변환장치
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

xEV용 전력변환장치 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : 전기에너지를 이용하여 운행하는 전기자동차(EV)나 하이브리드 자동차(HEV), 플러그인 하이브리드자동차(PHEV) 등의 전기동력 기반 자동차(xEV)에서, 차량 전장시스템이 요구하는 전원 형태(전압, 전류, 주파수등)를 갖도록 전기에너지를 변환하고 제어하는 장치

- 범위 : xEV용 전력변환장치는 배터리에 저장되어 있거나 발전기로부터 생성된 전기에너지를 변환/공급하는 인버터, DC-DC 컨버터(HDC, LDC)와, 외부 전기에너지로 배터리를 충전하는 탑재형 충전기(OBC)및 차량 외부의 충전전력 공급을 위한 전기자동차 전원공급장치(EVSE)가 포함

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 세계 자동차시장은 점진적인 성장세에 있으며, 전 세계적인 온실가스 및 환경오염 규제 강화로 인해 지속적이고 강력한 친환경 정책이 추진되고, 이에 따라 xEV 시장도 연속적인 성장을 기록하고 있음
  • 특히 `15년 세계 전기차 판매는 전년대비 52% 증가한 52만대이며, 중국의 전기차 판매 급증이 세계 판매 성장을 견인하고 있는 상황
[ 전원장치 세계 시장 규모 및 전망 ] (단위 : 십억원, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
세계시장 31.45 31.56 31.77 32.18 32.66 33.28 1.1
[ 전원장치 국내 시장 규모 및 전망 ] (단위 : 억원, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
국내시장 1,808 2,178 2,557 2,961 3,380 3,827 16.2
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • xEV용 전력변환장치의 지난 7년(‘10~’16) 간 출원동향6)을 살펴보면 연도별로 출원경향이 일본을 제외한 국가에서 일정 수준을 유지하는 경향을 보이고 있어 전력변환장치의 기술개발이지속적인 것으로 나타남
    • 각 국가별로 살펴보면 미국은 증가-유지 추세, 일본은 증가-감소-감소 추세, 유럽은 유지 추세를 보이고 있으며, 한국에서도 출원건수가 유지 중
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 일본이 45.6%로 최대 출원국으로 xEV용 전력변환장치 기술을 리드하고 있는 것으로 나타났으며, 미국이 30.1%, 한국이 17.7%로 나타남
xEV용 전력변환장치 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 대기업은 현대자동차의 출원건수가 가장 높게 나타났으며, 중소기업에서는 영화테크의 출원건수가 높게 나타남
  • 기업 이외의 주요출원인을 살펴보면 한국과학기술원, 한국에너지기술연구원, 국방과학연구소 등 연구소/공공기관의 출원이 다수 나타났으며, 대학은 두원학원, 명지대학교, 국민대학교, 한밭대학교의 출원이 높은 것으로 분석됨
5. 핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심기술 선정
  • 핵심기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성 (10)을 고려하여 평가

[ xEV용 전력변환장치 분야 핵심기술 ]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
인버터 인버터 방열설계 기술 인버터 소형, 경량화에 필수적인 기술로, 반도체 스위칭 소자에서 발생되는 열을 안정적으로 방열하도록 최적 설계함으로써 동작 안정성 및 수명 내구성을 확보하는 기술
양방향 고효율 전력변환 제어기술 모터 구동 및 회생에 의한 양방향 전력흐름에 대응가능한 인버터 전력변환 제어기술
컨버터 컨버터 전력변환 효율 향상 기술 컨버터 전력변환 효율 향상을 위한 토폴로지 개발및 회로 최적화 기술
SiC, GaN 반도체 소자 적용 전력밀도 향상 기술 SiC, GaN 등을 적용한 반도체 소자들을 활용하여, 컨버터 전력밀도를 향상시키는 기술
탑재형 충전기 V2G 대응 양방향 전력변환 효율 향상및 충전통신 표준 호환성 확보기술 차량 내 배터리에 저장된 전기에너지를 충전기를 통해 전력계통에 역으로 전달할 수 있는 기술로, V2G 구현을 위한 필수 요소기술
전기차 전원공급장치 국제표준 대응 충전통신 인터페이스 최적화 기술 국내 혹은 국외 충전 관련 표준 및 규격을 만족시킴으로써 충전 인프라와의 연계 호환성을 확보할 수 있도록 하는 기술