▶전기 자동차의 원리:
전기 자동차(EV)는 내연기관 대신 전기를 에너지원으로 사용하는 차량입니다. 주요 구성 요소는 배터리, 전기 모터, 전력 제어 장치 등으로 이루어져 있습니다. 배터리(주로 리튬 이온 배터리)는 충전된 전기를 저장하고, 전기 모터는 이 에너지를 활용해 차량을 움직입니다. 운전자가 가속 페달을 밟으면 배터리에서 전기가 모터로 전달되며, 이 모터가 회전해 바퀴를 돌립니다. 또한, 감속 시 모터를 발전기로 활용해 차량의 운동 에너지를 다시 전기로 변환해 배터리에 저장하는 회생 제동 시스템을 사용합니다.
▶전기 자동차의 문
제점:
▶충전 인프라 부족: 충전소의 부족은 전기 자동차 사용에 있어 큰 장애물입니다. 특히 아파트나 도심 지역에서는 충전소 접근성이 낮아 불편을 초래할 수 있습니다.
▶충전 시간: 기존 내연기관 차량의 연료 주입 시간이 몇 분에 불과한 반면, 전기 자동차는 완전 충전까지 시간이 더 오래 걸립니다. 이는 장거리 여행이나 급한 상황에서 문제를 야기할 수 있습니다.
전기자동차를 충전하는 데 걸리는 시간은 차량유형, 배터리 상태 및 충전기 유형에 따라 달라진다.
공용 충전소 평균 충전 비용은 1kw당 (255원/완속충전/375원/급속 충전, 450/초급속 충전)
표 1. 예상 충전시간.
| 100km 운행을 위한 충전시간 | 전력공급 | 전력 | 전압 | 최대전류 |
| 6~8시간 | 단상 | 3.3kw | 230V AC | 16A |
| 3~4시간 | 단상 | 7.4kw | 230 AC | 32A |
| 2~3시간 | 3상 | 10kw | 400V AC | 16A |
| 1~2시간 | 3상 | 22kw | 400V AC | 32A |
▶배터리 수명 및 가격: 전기 자동차의 배터리는 시간이 지남에 따라 용량이 감소하고, 배터리 교체 비용이 매우 비쌉니다. 또한 배터리 제작에 필요한 리튬, 코발트 등의 자원 확보도 문제입니다.
배터리의 충전/방전주기를 세는 것도 배터리 사용량을 나타내는 척도가 될 수 있습니다. 원래 예상되는 값과 비교하면 성능상태를 나타내는 용도로 사용할 수 있습니다. 리튬 이온전지의 용량이 제작연수 또는 주기 수명에 따라 선형적으로 저하하기 때문입니다. 따라서 성능 상대 척도로 사용할 수 있습니다.
▶주행 거리 한계: 충전 한 번으로 주행할 수 있는 거리가 제한적이기 때문에, 장거리 운행 시 불안 요소가 될 수 있습니다.
전기자동차의 광범위한 채택을 가로막는 중요한 장벽 중 하나가 주행거리의 한계였으나, 끊임없는 배터리 기술의 개선, 충전인프라 확장, 차량효율향상, 실시간 주행거리 예측, 등으로 이러한 걱정거리는 해결 되가고 있습니다.
▶이차전지의 해결 방안:고체 전지 개발: 기존 리튬 이온 배터리 대신 고체 전지를 개발하면 에너지 밀도를 높이고 안전성을 강화할 수 있습니다. 고체 전지는 화재 위험이 적고, 더 빠른 충전이 가능하다는 장점이 있습니다.
▶배터리 재활용: 배터리 수명을 연장하고 환경 문제를 해결하기 위해 배터리 재활용 기술을 강화해야 합니다. 폐배터리에서 리튬, 코발트 등을 추출해 다시 사용할 수 있는 기술이 주목받고 있습니다.
▶배터리 관리 시스템(BMS) 개선: BMS는 배터리의 상태를 실시간으로 모니터링해 효율성을 극대화하고, 배터리의 수명을 연장할 수 있는 중요한 기술입니다. 이를 통해 배터리의 안정성과 성능을 더욱 개선할 수 있습니다.
▶충전 인프라 확충: 고속 충전 기술 개발과 더불어 충전소 설치를 대폭 늘려야 합니다. 이를 위해 정부와 민간 기업의 협력이 필수적입니다.
▶전기 자동차 시장의 향후 전망:
전기 자동차 시장은 지속적으로 성장할 전망입니다. 여러 국가들이 탄소 중립 목표를 세우면서 전기 자동차 구매를 장려하고 있으며, 내연기관 자동차 판매 금지를 발표하는 국가도 늘고 있습니다. 또한, 배터리 기술의 발전과 충전 인프라의 확충이 이루어지면서 전기 자동차의 대중화는 더욱 가속화될 것입니다
▶지속적인 성장: 2030년까지 글로벌 전기 자동차 시장은 연평균 20% 이상의 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 특히 중국, 유럽, 미국이 주요 시장으로 부상할 것입니다
▶기술 발전: 배터리 기술의 진보와 자율 주행 기술의 융합이 이루어지면서 전기 자동차는 단순한 친환경 차량을 넘어선 새로운 모빌리티 플랫폼으로 자리매김할 것입니다.
▶시장 경쟁 심화: 주요 자동차 제조사뿐만 아니라, 테슬라와 같은 신흥 전기차 기업들도 시장 점유율을 확대하고 있습니다. 이에 따라 가격 경쟁과 기술 혁신이 더욱 가속화될 것입니다.
https://brunch.co.kr/@nostalgia9/632
1700만대 성장 그 뒤에 숨어 있는 전기차시장의 희비
가장 늦었다고 생각할 때가 가장 빠른 시기다. | 2024년도 첫 번째 분기를 마치고 국제 에너지 협회 IEA에서 2024년 EV Trend에 대한 보고서를 내놓았다. 전 세계 전기차 보급이 주춤거리고 있지만 글
brunch.co.kr
▶전기차 시장동향:브런치뉴스
▶정부의 역할: 각국 정부의 정책적 지원은 시장 성장의 핵심 요소입니다. 세제 혜택, 보조금 지급, 충전 인프라 확충 등이 전기 자동차 보급률을 높이는 데 큰 역할을 할 것입니다.
▶결론:
전기 자동차는 미래 모빌리티의 중심이 될 것입니다. 기술 발전과 인프라 확충을 통해 현재의 문제점을 극복해 나가고 있으며, 지속 가능한 친환경 사회로 나아가는 중요한 요소로 자리 잡고 있습니다. 향후 전기 자동차 시장은 더욱 빠르게 성장할 것이며, 다양한 기술 혁신이 우리 일상에 큰 변화를 가져올 것입니다.
이 글은 전기 자동차의 원리, 문제점, 이차전지 해결 방안, 그리고 향후 시장 전망을 종합적으로 분석한 자료입니다. 지속적인 발전과 더불어 우리 사회의 중심축이 될 친환경적이고 보다 안전한 전기 자동차의 미래를 주목해 봅시다.
참조:전기차 첨단기술 교과서.
저자:톰덴튼.
출판사:보누스.