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중소기업 기술로드맵 조회결과

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전기자동차 충전인프라
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

전기자동차 충전인프라 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 전기자동차 충전인프라는 차량 내부에 장착된 배터리를 충전하기 위해 외부에서 전기자동차로 충전전력을 공급하는 전기자동차 전원공급장치(EVSE), 충전전력 전달을 위한 충전 인터페이스, 전기자동차 충전관리를 위한 관제 플랫폼과 서비스 등을 의미
  • 범위 : EVSE는 일반적으로 직류 충전전력 공급을 통해 빠른 시간에 전기자동차를 충전하는 직류 급속충전기와, 차량 내 탑재형 충전기를 통해 전기자동차를 충전하는 교류 완속충전기가 해당되며, 자동차 커넥터, 자동차 인렛, 플러그, 소켓-아웃렛, 케이블 등이 충전 인터페이스에 해당
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발테마제품분류 관점세부기술
전기자동차 충전 인프라 전기차 충전기
  • 대용량 급속충전기술
  • V2G 및 스마트그리드 연계 대응 충전기술
  • 국제표준 대응 충전통신 인터페이스 기술
인프라 구축
  • 전기차 자동충전 기술
  • 전기차 멀티충전시스템 기술
무선충전시스템
  • 충전전력 송수신 장치 자동위치 조정 기술

[ 공급망 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발테마공급망 관점세부기술
전기 자동차 충전 인프라 전력공급설비
  • 전원공급을 위한 전기설비로 전력량계, 배선, 분전반, 차단기 등
충전기
  • 전원을 공급받아 전기자동차에 전기를 제공하는 시설
인터페이스
  • 충전기와 전기자동차를 연결해주는 케이블 등 중개장치
충전인프라 관리시스템
  • 충전기 이용상태 정보 및 위치를 수집하여 이용자에게 제공하고 충전기 운영상태, 사용자 관리 및 충전자료 통계화 등
3. 시장현황 및 전망분석
(1) 세계시장

충전인프라 시장과 직접적인 연관성을 갖는 글로벌 전기차 시장은 ‘20년 약 179만대 수준으로 성장하고, 완속 교류충전을 필요로 하는 플러그인하이브리드 자동차를 포함하면 약 300만대 이상 판매될 것으로 전망(IDTechEx)

[ 전기자동차 충전 인프라의 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위: 백만달러,%)

자율주행차량의 Lidar 세계 시장규모 및 전
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
세계시장 1,047 1,613 2,484 3,825 5,890 9,071 54.0

* 출처: Tesla(2015) 기관자료

(2) 국내시장

국내 전기자동차 충전인프라 시장은 134%의 고 성장률을 토대로 ‘20년까지 누적 7,000억 원 수준이며, 이중 충전기 설치부분은 600억 원(정부 목표치인 급속충전기 1,400대 감안), 충전관련 서비스 부문은 6,400억 원(정부 목표치인 EV 누적 20만대 감안)이 예상됨

(단위: 억원,%)

전기자동차 충전 인프라의 국내 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
국내시장 300 800 1,300 2,100 7,000 7,938 134.0

* 출처 : 흥국증권 리서치센터, 2015.11

4.기술분석
(1) 기술개발트렌드

주요 연구 개발 동향

  • 전기자동차 충전인프라는 전기차 시장 및 사용자 요구에 대응하여 연구개발이 진행되었으며, 최근 빠른 충전시간 확보를 위한 대용량 급속충전 요구와 전기차 충전으로 인한 계통의 전력부담 경감을 위한 V2G 연계기술 등에 대한 개발요구가 대두
  • 급속충전이 대용량화 되면서 여성, 노약자 및 장애인 등의 교통약자가 충전인터페이스를 다루는 것이 어려워지고 충전기 사용방법이 복잡해지기 때문에 자동적으로 충전인터페이스의 연결 및 충전시작/종류가 수행되는 완전자동충전에 대한 연구가 시작됨
  • 미래 신기술 측면에서는 사용자 편의성을 극대화할 수 있는 무선충전기술에 대한 연구개발이 진행되고 있으며, 전기자동차를 주차하는 행위만으로도 자동적인 사용자 인식, 충전요구 송/수신, 충전시작 및 종료, 충전요금 산출 및 과금 등의 행위가 자동으로 진행되는 무선 PnWC(Park and Wireless Charge) 기술에 대해 연구가 진행
(2) 기술환경 분석

전기자동차 보급 지원과 함께 환경부의 공공형 충전인프라 설치와 전기차 구매자에 대한 충전기 설치 지원사업을 진행하고 있음

‘17년 8월부터 환경부는 ‘전기차 충전인프라 설치·운영 지침’을 개정하여 공용 완속충전기 설치를 대폭 확대하겠다는 계획을 발표하였으며, 기존 고속도로 휴게소, 공공기관 주차장의 급속충전기 설치 위주의 충전인프라 보급에서 숙박시설, 대형마트, 면사무소, 주민센터, 복지회관, 공원 등의 복지시설에 완속충전기를 다양하게 설치하는 충전인프라 보급 전략으로 수정

환경부는 급속충전기 추가 설치를 위한 추경예산을 반영하여 `17년에만 1,076기의 급속충전기를 설치할 계획

환경부에서는 ‘17년 1월 ‘2017년 전기자동차 충전인프라 구축 발대식’을 개최하였고, 로세마트와 충전기 설치확산을 위한 업무협약을 통해 `17년내로 전국 롯데마트 모든 매장(119개)에 전기차 급속충전기를 설치하겠다는 계획을 발표

충전인프라 활용 및 전기차 보급을 위해 환경부에는 `17년 1월부터 전기차 급속충전기 사용 요금을 kWh당 313.1원에서 173.4원으로 44% 인하하였으며, 그린카드 사용시 최대 72%까지 인하된 86.9원에 사용 가능토록 함

국내에서는 산업부 및 환경부의 전기차 및 충전인프라 구축 정책과는 별도로 각 지차체별로 전기자동차 보급 지원과 충전인프라 확대를 위한 재정적, 정책적 지원을 다양하게 펼치고 있음

5.핵심요소기술 선정

확정된 핵심요소기술을 대상으로 산·학·연 전문가로 구성된 핵심요소기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정

핵심요소기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성(10)을 고려하여 평가

[ 정보제공 시스템 핵심요소기술 ]

핵심기술 선정결과
분류핵심요소기술개요
전기차 충전기 대용량 급속충전 기술 최대 400kW급 충전이 가능한 대용량 급속충전기술
V2G 및 스마트그리드 연계대응 충전 기술 양방향 전력전송(V2G)이 가능한 스마트그리드 연계 기술을 포함한 급속충전기술
국제표준 대응 충전통신 인터페이스 최적화 기술 국내 혹은 국외 충전 관련 표준 및 규격을 만족시킴 으로써 충전 인프라와의 연계 호환성을 확보할 수 있도록 하는 기술
인프라 구축 전기차 자동충전 기술 전기차 충전을 위한 별도의 사용자 행위가 전혀 필요치 않거나 혹은 일부 간단한 행위만으로 사용자인식, 전기차 충전, 요금 결재 등의 충전 동작이 자동 수행되는 기술
전기차 멀티충전시스템 기술 다수의 전기차를 동시에 안정적으로 충전할 수 있도록 하며, 충전인터페이스 연결을 위한 필수 구성요소 이외의 공용부를 최소화하여 기존 시스템 대비 저가격화 및 구현 용이성 확보가 가능한 멀티충전시스템 기술
무선충전 시스템 충전전력 송수신장치 자동위치 조정 시스템 자동으로 전기차의 수전부와 충전인프라측 송전부의 위치를 조절하여 충전효율을 향상하는 기술