전기 자동차 출시를 위한 쉽고 저렴한 충전이 핵심

원문 링크 : https://www.theearthandi.org/post/easy-affordable-charging-is-key-for-an-electric-vehicle-rollout

최고의 공상과학은 예측적이라는 것이 관찰되었습니다. 교통 분야에서 이것이 가장 분명하게 드러납니다. 1960년대 만화 속 아빠 조지 제트슨과 그의 비행 자동차는 우리의 미래에 없을지 몰라도, 다른 형태의 상상력 있고 혁신적인 교통 수단은 확실히 미래에 있을 것입니다.

예를 들어 전기 자동차, 즉 EV를 생각해 보세요. 의심의 여지가 없습니다. EV는 급증하고 있습니다. 몇 년 전만 해도 많은 사람이 미래의 가능성(즉, 환상)으로 여겼던 것이 매우 빠르게 일상의 현실이 되고 있습니다. 그리고 그것은 부자와 유명인이나 우주 거품 속에 사는 사람들만을 위한 것이 아닙니다.

테슬라가 부유한 사람들에게 EV를 매력적으로 만들었지만, 일상적인 예산으로 일상적으로 운전하는 사람들을 위한 옵션도 있습니다. 그리고 전기화는 승용차에만 국한되지 않습니다. 차량, 버스, 트럭은 모두 전기화되고 ​​있습니다. 전기 스쿠터도 속도를 내고 있습니다.

도로 위의 이 모든 전기 자동차는 한 가지 공통점이 있습니다. 충전이 필요하다는 것입니다. 전기 자동차의 급증은 전 세계적으로 충전 인프라의 똑같이 빠른 확장을 촉진했습니다. 성장은 계속될 것이고, 더 많은 것이 필요합니다. 정부와 기타 이해 관계자가 증가하는 수요를 따라잡을 준비가 되어 있는지 여부는 면밀히 살펴볼 필요가 있는 문제입니다.

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전기 자동차 인기는 계속 급등하고 있습니다

전기 자동차와 이를 지원하는 충전 인프라는 성장하는 산업입니다. 이 산업이 계속 확장됨에 따라 우리는 다음과 같은 의문을 가질 수 있습니다. 충전기의 가용성이 소비자가 나가서 EV를 구매하려는 수요를 증가시키는가, 아니면 전기 자동차에 대한 수요 증가가 더 많은 충전기에 대한 필요성을 만드는가?

진정한 인과관계는 결정하기 어렵거나 불가능할 수 있습니다. Fuels Institute의 2020년 전기 자동차 도입 보고서에 따르면 "EV 충전소와 EV 간의 관계를 정확하게 포착하는 단일 비율은 없습니다."

두 가지 사이의 관계의 본질을 특징짓는 것은 어려울 수 있지만, 그것이 존재한다는 것은 이의를 제기할 수 없습니다. 첫째, EV와 그 수가 빠르게 증가하는 문제가 있습니다. BloombergNEF Electric Vehicle Outlook October 2021 에 따르면 , "오늘날 전 세계적으로 1,200만 대의 승용 EV가 도로에 있습니다." 이는 2010년의 17만 대에서 증가한 것입니다. 이는 지난 10년 동안 매년 평균 100만 대 이상의 새로운 EV가 도로에 있다는 것을 의미합니다.

분석가들은 이러한 성장이 계속될 것으로 예상합니다. 다양한 시나리오에 따르면 2030년까지 전 세계적으로 1억 4,500만 대에서 2억 3,000만 대의 EV가 도로에 나올 것으로 예측됩니다. 이는 향후 10년 동안 10배에서 20배 증가한 것입니다.

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충전기 수요는 3가지 주요 유형으로 충족됩니다.

EV 수가 증가함에 따라 이를 제공하는 충전기의 양과 다양성도 증가합니다. EV 소유자의 요구를 충족하는 다양한 충전기가 있습니다. 현재 세 가지 유형의 충전기가 있으며, 이는 자동차 배터리를 얼마나 빨리 충전할 수 있는지에 따라 구분됩니다.

레벨 1 충전기는 (미국에서) 표준 120볼트 콘센트를 사용합니다. TV나 토스터와 같은 가전제품에 사용하는 것과 같은 종류의 플러그입니다. 가장 느린 충전기이며 충전 시간당 약 3~5마일의 주행 거리를 추가합니다.

2단계 충전기는 훨씬 빠르며 집이나 사무실에 별도로 설치해야 합니다. 충전기 출력과 자동차 충전 속도에 따라 시속 12~80마일의 충전을 제공할 수 있습니다. 2단계 충전기에 연결된 EV는 충전이 시작될 때 배터리가 방전되어 있더라도 밤새도록 거의 확실히 완전히 충전될 것입니다.

레벨 3 충전기는 고속 충전기 또는 슈퍼차저라고도 하며, 분당 무려 3~20마일을 공급할 수 있습니다. 교류(AC)에 의존하는 레벨 1 및 2 충전기와 달리 레벨 3 충전기는 직류(DC)에 의존하여 EV 배터리에 충전을 공급합니다.

조금 더 기술적으로 말하자면, 레벨 1 충전기는 120볼트 설정을 사용합니다. 레벨 2는 208볼트에서 240볼트 회로를 사용합니다. 레벨 3 충전기는 400~900볼트의 전류를 공급하는 설정을 사용합니다.

표준에 대한 문제도 있습니다. 북미에서는 모든 EV가 레벨 1 및 레벨 2 충전기에 표준 J1772 또는 "J-플러그"를 사용합니다. 레벨 3 충전에는 더 많은 옵션이 있습니다. 대부분의 EV 제조업체는 CCS 또는 "콤보" 플러그인 Combined Charging System을 사용합니다. 일부 제조업체는 CHAdeMO라는 아시아 표준을 사용합니다. Tesla는 세 가지 충전 레벨 모두에 자체 독점 충전기를 사용합니다.

가격과 효율성으로 인해 EV가 가솔린 자동차보다 더 나은 거래가 될 수 있습니다.

전기 자동차를 계속 운행하는 데 드는 비용의 일부는 충전되는 전기 가격에 따라 결정됩니다. 이는 소유자가 사는 곳에 따라 달라질 수 있습니다. 예를 들어, 전국의 전기 자동차의 거의 절반이 있는 캘리포니아에서 전기 자동차를 충전하려면 운전자가 가장 높은 평균 전기 요금 중 하나를 지불해야 합니다.

계산에는 자동차의 연비, 즉 특정 거리를 주행하는 데 사용된 전기량도 반영됩니다. 계산을 하는 한 가지 방법은 주행 100마일당 킬로와트시(kWh) 수를 측정하는 것입니다. 예를 들어, 미국에서 캘리포니아의 전기 요금은 kWh당 평균 16.89센트입니다. 캘리포니아의 EV가 100마일을 주행하는 데 33kWh를 소모하거나 마일당 .33kWh를 소모한다면 마일당 약 0.05달러의 비용이 발생합니다.

가솔린 자동차에 대한 비슷한 계산을 하면 두 가지의 차이가 드러납니다. 예를 들어, 갤런당 22마일을 달리고 연료 가격이 갤런당 4달러 이상인 캘리포니아에서 연료를 채우는 가솔린 자동차는 마일당 약 0.20달러가 듭니다.

전기 자동차 비용을 평가하는 또 다른 방법은 차량을 충전하는 데 드는 비용을 계산하는 것입니다. 예를 들어, 40kWh 배터리가 장착된 일반적인 EV를 살펴보겠습니다. 이 차량이 캘리포니아에서 충전된다면, 평균 요금이 kWh당 16.89센트인 경우, 소유자는 차량을 충전할 때마다 약 6.75달러를 지불하게 됩니다.

미국 자동차 협회에 따르면, 미국 운전자들은 하루 평균 31마일을 운전합니다 . EV의 주행 거리는 충전당 100마일 미만에서 250마일 이상까지 다양합니다. 평균 200마일을 주행하면 완전히 충전된 배터리로 약 6일 동안 사용할 수 있습니다. 즉, EV 소유자는 1년에 약 60번 자동차를 충전해야 합니다. 충전당 6.75달러의 비용으로, 전기 자동차를 충전하려면 1년에 약 400달러가 듭니다. 이는 표준 자동차의 일반적인 가솔린 비용의 일부에 불과합니다.

충전하기에 집만한 곳은 없다

요즘은 모두가 집에서 일을 합니다. EV 충전도 예외는 아닙니다. 연구에 따르면 EV 소유자의 80% 이상 이 집에서 차량을 충전하는 것을 선호하는데, 표준 콘센트나 전기 기술자에게 설치 비용을 지불한 전용 220V 스테이션을 사용하여 벽면에 꽂을 수 있습니다. 레벨 1 또는 레벨 2 충전기를 설치하는 데는 수백 달러에서 2,000달러 이상이 듭니다. 레벨 3 충전기는 수만 달러가 들기 때문에 대부분의 주택 소유자에게는 설치하기 어렵습니다.

집에서 충전하는 것을 선호하지만, 집 밖에서 충전하는 것도 여전히 중요한 고려 사항입니다. National Renewal Energy Lab(NREL)의 탈탄소화 차량 시스템 팀장인 에릭 우드에 따르면, EV를 소유하는 데는 심리적 요소가 있습니다. 그는 이를 "주행 거리 불안"이라고 부릅니다. 대부분 운전자가 매일 비교적 짧은 31마일의 여행을 하지만, 언젠가는 모두 도로 여행을 떠날 계획입니다.

"EV 충전에 대한 공공 투자의 가치는 장거리 여행에 대한 충전을 제공하는 데 있습니다." 우드는 말합니다. "모든 사람은 결국 도시 밖으로 여행을 떠납니다. 우드는 그 여행이 적어도 200마일, 때로는 그 이상이 될 것이라고 말합니다.

연방 투자로 전 세계 충전소가 늘어남

이 모든 것이 전기 자동차 충전 인프라를 구축하기 위해 무엇을 하고 있는지에 대한 의문을 제기합니다. 많은 새로운 기술과 마찬가지로 공공 EV 충전 네트워크와 관련하여 정부가 나서서 산업을 충전했습니다. 전 세계 국가에서 연방 정부는 충전 인프라에 많은 투자를 했고 그 성과가 있었습니다.

전기 자동차를 위한 고속 충전 네트워크의 구축을 지원하는 5년, 5억 파운드 계획의 일부인 고속 충전 기금을 발표하여 운전자가 고속 충전소에서 30마일 이상 떨어지지 않도록 했습니다. 이 계획의 목표는 2030년까지 영국의 고속도로와 주요 도로에 2,500개의 고출력 충전소를, 2035년까지 6,000개를 만드는 것입니다.예를 들어, 작년에 영국 정부는 전기 자동차를 위한 고속 충전 네트워크의 구축을 지원하는 5년, 5억 파운드 계획의 일부인 고속 충전 기금을 발표하여 운전자가 고속 충전소에서 30마일 이상 떨어지지 않도록 했습니다. 이 계획의 목표는 2030년까지 영국의 고속도로와 주요 도로에 2,500개의 고출력 충전소를, 2035년까지 6,000개를 만드는 것입니다. 

마찬가지로 노르웨이 정부는 2017년에 노르웨이의 모든 주요 도로에 50km마다 최소 2개의 다중 표준 고속 충전소를 설치하는 데 자금을 지원하는 프로그램을 시작했습니다. 이 나라는 EV 도입에서 세계적인 선두주자입니다. 최근 보고서에 따르면 전기 자동차가 판매된 신차의 80% 이상을 차지했습니다.

중국은 또한 EV 산업의 글로벌 리더입니다. 중앙 정부는 2015년에 2020년까지 480만 개의 EV 충전 플러그가 있는 12,000개의 중앙 충전소를 건설한다는 목표를 설정했습니다. 이 계획은 2019년에 매달 17,000개 이상의 새로운 충전 플러그가 설치되고 2020년까지 총 800,000개 이상의 충전 포인트가 설치되면서 성공적인 것으로 보입니다.

미국은 또한 이 나라의 충전 인프라를 구축하는 데 전념하고 있습니다. 바이든 행정부의 인프라 투자 및 일자리 법안은 미국 ​​최초의 EV 충전기 전국 네트워크를 구축하기 위해 75억 달러를 투자할 것입니다. 이 법안은 고속도로 복도를 따라 EV 충전기를 배치하기 위한 자금을 제공할 것입니다.

수요에 부응하기 위한 확장 희망

모든 측면에서 충전 인프라에 대한 지속적인 투자가 필요합니다. 소비자의 수요 증가와 정부의 무공해 기준이라는 형태의 지속적인 압력은 도로에서 더 많은 전기 자동차로 이어질 뿐입니다. 향후 몇 년 동안 EV의 수의 빠르고 지속적인 증가는 광범위한 공공 및 민간 충전 네트워크에 달려 있습니다.

도전 과제는 작지 않습니다. 예를 들어, NREL은 미국이 2030년까지 국가의 충전 수요를 충족하기 위해 총 27,500개의 DC 고속 충전기와 601,000개의 레벨 2 충전기가 필요하다고 추정합니다. 각각 40%와 86% 증가한 것입니다.

지난 10년을 살펴보면 정부와 민간 부문이 소비자의 지원을 받아 이 과제를 해내고 있습니다.

*Rick Laezman is a freelance writer in Los Angeles, California, US. He has a passion for energy efficiency and innovation. He has been covering renewable power and other related subjects for more than ten years.