20 15 년 친환경차장기목표수립을위한정책환경연구 2018.02. 사단법인한국자동차공학회
제출문 국무조정실장귀하 본보고서를 친환경차장기목표수립을위한정책환경연구 용 역과제의최종보고서로제출합니다. 2018 년 02 월 한국자동차공학회회장문대흥
< 연구진 > 소속 성명 연구책임자자동차부품연구원손영욱 연구위원 자동차부품연구원 구영모 한밭대학교 김기찬 이노싱크컨설팅 김철환 한국자동차공학회 서윤주 산업연구원 이항구 전자부품연구원 정인성 자동차부품연구원 최형진 한국생산성본부 허세진
목 차 목 차 i 표목차 iii 그림목차 vi 요약 viii 제 1 장서론 1 1. 용역의배경및목적 1 (1) 용역의배경 1 (2) 용역의목적 1 2. 용역의주요내용및추진방법 2 (1) 용역의주요내용 2 (2) 용역수행추진방법 3 제 2 장친환경차국내외산업현황 4 1. 국내외친환경차시장현황및전망 4 (1) 국내친환경차시장현황및전망 4 (2) 해외주요국의친환경차시장현황및전망 11 2. 해외친환경차산업현황및전망 19 (1) 해외친환경차보급현황 19 (2) 해외친환경차산업전망 25 3. 국내외친환경차기술개발현황 37 (1) 해외친환경차기술개발현황 37 (2) 국내친환경차기술개발현황 68 제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 79 - i -
1. 자동차환경규제현황 79 (1) 내연기관규제개요 79 (2) 배출가스규제 82 (3) 온실가스및연비규제 85 (4) 친환경차의무판매제도 88 (5) 보너스-맬러스제도 93 (6) 고배출차량운행제한제도 95 (7) 내연기관자동차판매금지 97 2. 해외친환경차보급활성화정책 99 (1) 미국 99 (2) 유럽 101 (3) 일본 104 (4) 중국 107 3. 국내친환경차보급활성화정책 111 (1) 친환경차보조금정책 111 (2) 전기자동차충전기보급정책 114 (3) 친환경차인센티브 115 제 4 장시사점 117 1. 기술개발관점 117 2. 산업적관점 120 3. 규제관점 123 4. 보조금정책관점 126 제 5 장결론및정책제언 129 - ii -
표목차 < 표 1> 국내자동차업체의친환경차생산및판매동향 5 < 표 2> 2016년전기자동차보급현황 ( 차량등록기준 ) 6 < 표 3> 국내전기자동차보급현황 (2017년 7월말기준 ) 7 < 표 4> 국내친환경차시장현황및전망 9 < 표 5> 우리나라친환경차보급목표변화 10 < 표 6> 국가별 EV 및 PHEV 신규등록수 12 < 표 7> 국가별 EV(EV+PHEV) 점유율 14 < 표 8> 최근친환경차종류별전세계판매수량 19 < 표 9> 주요국별전기자동차판매현황 20 < 표 10> 주요국별전기자동차차종별판매비중 21 < 표 11> 미국전기자동차판매현황 22 < 표 12> 미국전기자동차판매모델순위 22 < 표 13> 중국전기자동차판매현황 23 < 표 14> 중국전기자동차판매모델순위 24 < 표 15> 노르웨이전기자동차판매현황 25 < 표 16> 중국주요도시별전기자동차지원정책 28 < 표 17> 주요국정부의전기동력차지원정책현황 30 < 표 18> 전망기관별전기자동차산업전망 31 < 표 19> 전기자동차시장활성화주요변수내용 32 < 표 20> 연도별전기자동차업체순위 33 < 표 21> 2015년전기자동차모델별판매순위 33 < 표 22> 테슬라모델3 개요및국내파급효과 35 < 표 23> 기존글로벌완성차업체의전기자동차동향및전략 36 < 표 24> SAE J1772 표준현황 39 < 표 25> 미국급속충전방식별충전소및아울렛현황 40 < 표 26> 직류커넥터기술사양 46 < 표 27> 충전커넥터별특징및장단점비교 50 < 표 28> 국내기업의전기버스와중국기업의전기버스비교 53 < 표 29> 미국 GM의수소차기술현황 61 - iii -
< 표 30> 미국 Ford의수소차기술현황 62 < 표 31> 독일 Daimler-Benz의수소차기술현황 63 < 표 32> 일본 Toyota의수소차기술현황 65 < 표 33> 일본 Honda의수소차기술현황 66 < 표 34> 국내충전기종류별장단점비교 72 < 표 35> 현대기아차단계별전략 73 < 표 36> 아이오닉 HEV 및니로 HEV 사양 74 < 표 37> 쏘나타 K5 PHEV 사양 75 < 표 38> 국내현대 기아자동차의수소차기술현황 76 < 표 39> 국내수소충전소현황 78 < 표 40> 내연기관자동차에대한규제유형 81 < 표 41> 휘발유및가스차배출허용기준 83 < 표 42> 우리나라자동차평균에너지소비효율기준및온실가스배출허용기준 85 < 표 43> 평균에너지소비효율기준및온실가스배출허용기준연도별적용기준 85 < 표 44> 자동차유형구분및 ZEV 크레딧 88 < 표 45> ZEV 크레딧부여기준 (2018년이후 ) 89 < 표 46> CAFC 크레딧및 NEV 크레딧비교 90 < 표 47> 중국모델별 NEV 점수 91 < 표 48> 중국 NEV 점수의무비율 91 < 표 49> 프랑스의 CO2 저배출차에대한보너스제도 93 < 표 50> 프랑스의 CO2 고배출차에대한맬러스제도 94 < 표 51> 저배출가스지역 (LEZ) 과무배출가스지역 (ZEZ) 의용어비교 95 < 표 52> 주요국의내연기관자동차판매금지계획안 98 < 표 53> 미국연방정부의친환경차관련정책 99 < 표 54> 기타주정부인센티브현황 (2017년) 100 < 표 55> 영국의친환경차보조금기준 102 < 표 56> 프랑스의친환경차보조금기준 102 < 표 57> 독일의친환경차보조금기준 104 < 표 58> 일본의전기자동차보조금기준 105 < 표 59> 연료전지자동차및클린디젤자동차보조금기준 106 < 표 60> 차량종류별보조금상한액 106 < 표 61> 중국신에너지승용차보조금표준및기술요구사항 108 - iv -
< 표 62> 중국신에너지트럭및특수차표준및기술요구사항 108 < 표 63> 중국신에너지버스보조금표준및기술요구사항 109 < 표 64> 중국차종별보조금상한액 (2017년) 110 < 표 65> 전기화물차보조금기준 112 < 표 66> 전기승합차보조금기준 113 < 표 67> 완속충전기설치보조금 114 < 표 68> 전기자동차세제혜택 116 < 표 69> 국내친환경차기술수준 117 < 표 70> 지리적분포를고려한공공급속충전인프라충전소규모 118 < 표 71> 전기자동차충전기구축현황 (2017년 11월기준 ) 118 < 표 72> 주요국가별보조금정책변화비교 126 - v -
그림목차 < 그림 1> 2016년국가별 EV 및 PHEV 신규등록수 12 < 그림 2> 2010-2016 국가별 EV(EV+PHEV) 점유율 14 < 그림 3> 글로벌친환경차시장전망 15 < 그림 4> 세계전기자동차의판매량및비중변화추이 16 < 그림 5> 지역별전기자동차판매전망 17 < 그림 6> 세계친환경자동차시장전망 18 < 그림 7> 주요국의구매보조금지급현황 (2017년기준 ) 26 < 그림 8> 친환경차전망 ( 출처 :SNe) 31 < 그림 9> 테슬라의전기자동차모델들 38 < 그림 10> GM에서출시한 Bolt EV 및대용량배터리팩 38 < 그림 11> 미국공용충전설비의충전레벨별구성현황 39 < 그림 12> 미국전기자동차급속충전소및아웃렛현황 40 < 그림 13> 르노의전기자동차 Series 41 < 그림 14> BMW의전기자동차로드맵 42 < 그림 15> 폭스바겐 e-golf 및배터리팩 43 < 그림 16> 폭스바겐에서제시한미래전기자동차콘셉트들 43 < 그림 17> 포르쉐가발표한 Mission E 전기자동차 (2019년출시예정 ) 44 < 그림 18> Continental 社일체형전기구동시스템구조및형상 44 < 그림 19> 인휠구동시스템의개발예 45 < 그림 20> 전기자동차제작사충전방식채택현황, ABB 자료발췌 (2017.9)47 < 그림 21> 2013년출시된닛산의 3세대 Leaf EV 48 < 그림 22> Leaf 2세대전동기의최적설계를통한중량저감 48 < 그림 23> 닛산의 2017년형 Leaf 전기자동차 49 < 그림 24> 일본차데모보급현황, 차데모홈페이지발췌 (2017.6) 50 < 그림 25> BYD 社의인버터제어부및파워부 52 < 그림 26> GM의 1세대 ( 좌 ) 및 2세대 ( 우 ) 볼트 (Volt) 54 < 그림 27> 벤츠의 S400( 좌 ) 와 BMW의액티브 ( 우 ) 하이브리드자동차 55 < 그림 28> 자동차동력시스템의전동화정도에따른분류 56 < 그림 29> 3세대프리우스동력시스템의주요변화 57 - vi -
< 그림 30> 3세대프리우스전기모터의손실저감기법 58 < 그림 31> 4세대프리우스의인버터에적용된이중냉각방식기술 58 < 그림 32> SiC 반도체를적용한일본기업들의고밀도인버터개발사례 59 < 그림 33> 전세계운영중인수소충전소현황 (2016.5) 68 < 그림 34> 현대차그룹의쏘울 EV, 아이오닉일렉트릭, 69 < 그림 35> 과금형이동식충전기의외관및사용사례 71 < 그림 36> 멀티탭형충전기의구성및사용예 71 < 그림 37> 국내신축아파트에설치된벽매립형완속충전기사례 72 < 그림 38> 아이오닉 HEV, 니로 HEV 복합연비 74 < 그림 39> 아이오닉 HEV 파워트레인구성 74 < 그림 40> 자동차구입및 10년유지관리비전망 ( 저유가기준 ) 80 < 그림 41> 우리나라제작차평균배출허용기준 ( 탄화수소및질소산화물 ) 82 < 그림 42> 미국연비 (CAFE) 기준 87 < 그림 43> 미국온실가스배출기준 87 < 그림 44> ZEV 크레딧의무판매비율 ( 대형자동차업체기준 ) 89 < 그림 45> CAFC 크레딧및 NEV 크레딧과부족시처리방법 92 < 그림 46> 노후경유차운행제한지역 96 < 그림 47> 전기자동차보조금기준 111 < 그림 48> 전기자동차연관산업 122 - vii -
요 약 친환경차시장은아직초기단계이나, 각국의내연기관신차판매금지추진이발표되면서이에대한업체들의대응이가속화되고있다. 독일, 영국, 프랑스, 네덜란드, 노르웨이등은 2030~2040년부터내연기관판매금지를내용으로하는정책방향및입법계획을잇달아발표중이며, 선진국뿐아니라중국과인도등대규모자동차시장을보유한개도국도향후내연기관자동차의판매금지를추진중이다. 현재로서는 2030년부터내연기관판매를실제로금지하는것은쉽지않을전망이나향후내연기관자동차판매금지라는방향성은명확하다. 본용역의목적은친환경차관련해외시장및정책동향을분석하고국내관련현장방문을통해이슈도출및논의를한후, 도출된이슈를바탕으로친환경차장기계획수립을위한시사점을분석하고정책방향을제시하는것이다. 세계전체자동차판매에서친환경자동차가차지하는비중은 2020년 3% 로다른전망에비해다소높았고, 2025년 8%, 2030년 24% 로기존전망들에비해서는점유율이큰폭으로향상될것으로전망되고있다. 지역별로보면 2035년까지는주로중국, 미국, 독일, 영국, 프랑스등이중심이되어친환경자동차의판매가늘어나겠지만그이후에는나머지국가들의판매가크게늘것으로보고있으며, 중국이세계최대친환경자동차시장의지위를지속적으로유지할것으로보고있다. 2017년 7월말자동차등록통계에따르면국내친환경자동차보급대수는 17,722대이며, 이중순수고속전기자동차만 16,860대로대부분을차지하며, 플러그인하이브리드자동차의등록대수는 862대로밋밋한수준이다. 특히 2017년세계전기자동차시장에서차지하는국산전기자동차의시장점유율이 3.9% 로써국내자동차업계의 2016년세계시장점유율 8.5% 에미치지못하여국내친환경차보급확대및시장점유율확대를위한강력한정부정책지원이필요하다. 자동차에대한대표적인환경관련규제는배출가스규제, 연비규제, 온실가스배출규제, ZEV 의무판매제, 고배출차량운행제한, 내연기관판매금지등이있다. 내연기관자동차에대한환경관련규제는시행목적이자동차로부터의배출을줄인다는사실상동일한목적을가지며, 대부분의국가가자국의특수한환경이나관점에따라선택적으로제도를선택하여운영하고있다. 각규제제도에서는기준강화, 단계적도입 (Phase-in) 축소, 예외조항 (Super Credit 등 ) 적용 - viii -
범위축소등을통해시행강도가대폭강화되는추세이다. 우리나라에서이미시행되고있는배출가스규제, 온실가스규제, 연비규제등은 2020년을기점으로규제내용이대폭강화 ( 기준강화, Phase-in 종료, 예외조항축소등 ) 되었으며, 국내에서시행이검토되고있는 친환경차협력금제도 나 무공해차의무판매제 등이도입되면우리나라는전세계적으로이들규제를동시에적용하는유일한국가가된다. 과다한규제는기업의가격경쟁력저하및소비자부담증가원인이되므로, 부처별자동차규제에따른혼란을최소화하고, 시장 산업여건에맞춘부처별선택적규제정책일원화가필요하다. 친환경차보급대수증가에따라주요국가들의친환경차보조금비율은점진적으로인하되는추세를보이고있다. 구매비용을지원하는방식의경우정부예산부담을가중시키기때문에, 향후보조금수준을낮추거나, 세제혜택과규제를통한간접적인지원방식으로전환할필요성이제기된다. 또한정부의친환경차구매보조금지원정책등에의한보급확대는한계가있으므로, 시장에서는자발적으로서비스개선, 차량가격인하등을통하여시너지효과를낼필요가있다. 시장및산업환경, 환경규제, 보조금정책등을분석해보면결과적으로국내상황은기술경쟁력미흡, 과다한국내환경규제에따른국내기업의재무안전성악화및비용증대, 친환경차보급부진등의문제점이있으며이를개선할수있는강력한정부정책마련이절실하다. 따라서시장상황에따라서정부정책주도하에민간차원의친환경차기술개발, 산업생태계구축, 보급확대를유도하기위하여장기적이고예측가능한내연기관자동차신차판매축소 / 금지정책등을검토할필요가있음을제시하였다. - ix -
제 1 장서론 제 1 장 서론 1. 용역의배경및목적 (1) 용역의배경 해외주요국이 내연자동차신차판매금지 를장기국가목표 * 로설정 하면서우리나라도관련한국가목표수립필요성제기 * 네덜란드 노르웨이 2025년, 독일 인도 2030년, 영국 프랑스 2040년부터내연자동차신차판매금지를선언 국회에서친환경차의장기목표수립과관련하여 친환경자동차법 개정법률안과계획수립을촉구하는결의안발의 (9.4) 친환경차의장기국가목표수립을위해서는우선적으로국내외정책환 경에대한분석이필요 (2) 용역의목적 친환경차관련해외시장및정책동향을분석하고국내관련현장방 문을통해이슈도출및논의 도출된이슈를바탕으로친환경차장기계획수립을위한시사점분석 및정책방향제시 - 1 -
제 1 장서론 2. 용역의주요내용및추진방법 (1) 용역의주요내용 친환경차의장기목표수립을위한이슈분석및논의 친환경차의산 학 연전문가를중심으로해외동향, 기술, 제도등에대한 심층토론 < 포럼주제 ( 안 ) > 해외주요국의친환경차정책및제도현황 친환경차관련국 내외업계및시장동향 친환경차기술개발동향및전망 ( 배터리포함 ) 친환경차활성화를위한국가장기목표수립에대한정책제언 국내친환경차관련현장방문및의견청취 친환경차의장기목표수립관련다양한정책제언을위해주요기업등현장방문을통한의견수렴수행 * 국내친환경차, 배터리, 충전기등의생산기업방문을통해친환경차활성화의장애요인및여건파악 포럼발제내용, 현장방문결과등을바탕으로친환경차장기계획수 립을위한시사점분석및정책방향제시 해외주요국의친환경차정책현황과관련기술개발동향 국내자동차제조업체의친환경차관련장기계획 ( 배터리포함 ) 국내외해외주요국과의친환경차산업환경비교분석 - 2 -
제 1 장서론 (2) 용역수행추진방법 국내외친환경자동차정책및기술개발조사 분석 친환경차분야주요이슈에대한포럼구성 운영 ( 구성 ) 친환경차관련분야별산 학 연전문가 12 명내외 ( 운영 ) 용역기간중총 4 회개최 (2~3 주간격 ) - 주제별해당분야의전가발제 1~2 명, 토론자 2~3 명초청 친환경차관련주요연구기관및기업등현장방문 친환경자동차핵심기술연구기관, 관련업체등현장 2 곳방문 - 3 -
제 2 장 친환경차국내외산업현황 1. 국내외친환경차시장현황및전망 (1) 국내친환경차시장현황및전망 국내친환경자동차시장현황 국내친환경자동차생산은아직미미한수준이지만빠른속도로늘어나고있음. 2016년국내친환경자동차생산은 1만 1천대수준이었지만 2017년들어와서지난 9월까지 1만 6천대수준으로이미 2016년수준을크게상회하였음. - 이는국내자동차업체들이친환경자동차에서신모델을적극출시하고있고, 내수뿐만아니라수출을큰폭으로늘리고있기때문으로풀이됨. - 친환경자동차시장이정책에의해좌우되는시장임에도불구하고 2017년한국친환경자동차는전체생산의 48.8% 인 7,607대를수출하였음. 특히국내지원이미미한플러그인하이브리드자동차나수소연료전기자동차는생산의대부분을수출에의존하는것으로나타났음. - 4 -
< 표 1> 국내자동차업체의친환경차생산및판매동향 구분 모델명 2016년 2017년 1월 ~9월생산내수수출생산내수수출 IONIQ EV 6,324 3,749 1,901 11,875 5,554 6,488 현대차 LF SONATA PHEV 896 117 899 930 44 962233 KONA(OS) EV - - - 2 - - TUCSON ix FCEV 233 80 176 232 54 157 RAY EV 82 81-29 34 - 기아차 K5(JF) 2.0 PHEV - - - 7 4 - SOUL(PS) EV 729 729-1,228 1,129 - NIRO PHEV - - - 182 161 - 한국 GM SPARK EV 2-315 100 - - 5 - 르노삼성 SM3 EV 744 623-1,119 1,235 - EV소계 10,194 5,282 1,901 14,253 7,957 6,488 PHEV소계 896 117 899 1.119 209 962 FCEV소계 233 80 178 232 54 157 합계 11,323 5,479 2,978 15,604 8,220 7,607 * 출처 : 한국자동차산업협회, 자동차통계월보, 2016 년 12 월호및 2017 년 9 월호 국내친환경자동차보급현황 2016 년국내에서판매된전기자동차는총 5,914 대로서, 현대차社의아이오 닉 EV 가 63% 의점유율을보였으며, SM3 Z.E., 쏘울 EV 순서임. - 5 -
< 표 2> 2016 년전기자동차보급현황 ( 차량등록기준 ) 제작사현대차社기아차社 GM 社르노삼성社 BMW 社 모델명 아이오닉 EV 레이 EV 쏘울 EV 스파크 EV Nissan 社 SM3 Z.E. i3 Leaf 기타 ( 전기트럭 버스 ) 판매수 3749 81 729 100 742 369 88 56 배터리용량 28kWh 16.4kWh 27kWh 18.3kWh 26.6kWh 21.3kWh 24kWh 출시일시 2016.7 2012.3 2014.5 2013.10 2013.10 2014.4 2014.12 * 출처 : 환경부 업계 2017 년 7 월말자동차등록통계에따르면국내친환경자동차보급대수는 17,722 대이며, 이중순수고속전기자동차만 16,860 대로대부분을차지하며, 플러그인하이브리드자동차의등록대수는 862 대로아주미미함. - 지금까지는친환경자동차시장이정부지원에의해성장해온시장이라고한다면우리정부의친환경자동차에대한지원이미미한수준이었음을의미함. - 특히플러그인하이브리드자동차에대한지원이상대적으로낮은수준이어서세계적으로보급이매우더딘국가에속한다고할수있음. - 98.5% 가승용차이고, 승합차나화물차의비중은매우미미한수준이며, 이역시지원이승용친환경자동차에집중되어있다는것을의미함. - 전체전기자동차에서수입차가차지하는비중은 10% 로서수입차도일정비율을차지하고있음. 특히승합차나화물차에있어수입차의비중은매우높은수준을보이고있는데, 승합차의경우총 89대가보급된중에 17대만 - 6 -
이국산차이고나머지 65대는수입차임. 화물차는 26대가보급되었는데모두수입차이며, 결국전체적으로상용차에서전기자동차의보급이부진한이유는국내기업들이협소한국내시장으로인해전기자동차개발및생산에소극적임을의미함. 분류구분차종 고속전기차 국산차 수입차 2017 년 7 월누적기준 1 년미만차량 1 년미만비중 승용 15,272 8,815 57.7 승합 17 12 70.6 승용 1,480 735 49.7 승합 65 38 58.5 화물 26 26 100.0 소계 16,860 9,626 57.1 저속전기차국산차승용 58 0 0.0 플러그인하이브리드자동차 < 표 3> 국내전기자동차보급현황 (2017 년 7 월말기준 ) 국산차승용 645 517 80.2 수입차승용 217 197 90.8 소계 862 714 82.8 합계 17,722 10,340 58.3 * 출처 : 한국자동차산업협회 (www.kama.or.kr), 자동차등록통계 (2017.7) - 최근친환경자동차의보급은매우빠른속도로늘어나고있음. 친환경자동차의보급대수는지난 1년사이에전체보급대수의 58.3% 에달하는 10,340 대가늘었고, 순수고속전기자동차만하더라도 9,626대나늘어거의대부분이최근에보급되었음. - 7 -
국내친환경차판매및보급목표변화 그동안전기자동차의보급은목표에비해크게미달되는양상이었음. 제2 차친환경차기본계획기간 (2011~15년) 동안순수전기자동차보급목표는 85,700대였지만 2015년 9월말까지보급대수가목표의 5.7% 에불과한 4,900 대에불과했고, 플러그인하이브리드자동차는 44,000대목표에 60여대보급에불과해전체목표의 1.4% 에지나지않았음. 친환경차보급과관련하여범부처차원에서정책로드맵을수립하기시작했던초기단계인 2010년발표된그린카산업발전전략에서 2020년까지 177만대보급목표를수립하였음. 당시저탄소녹색성장을구현하기위한수단으로전기자동차를강조하면서전기자동차에대한기대감이높았으며이러한분위기가반영되어전기자동차와연료전지차를 2020년까지각각 104만대, 9만대를보급하겠다는목표를설정하였음. - 그러나초기기술개발속도, 인프라구축현황, 소비자들의전기자동차관련인식등시장상황에대한고려없이온실가스절감이라는정책적목표만을내세워보급목표를수립하면서현실과는상당한차이를보였음. - 2015년에발표된 3차환친차기본계획에서는이전목표치에대해시장상황, 배터리등기술개발현황등을반영하여전기자동차와연료전지차를 2020년까지누적기준각각 20만대, 9천대보급하는것으로목표를수정하였으며 2010년의목표와비교하면상당히낮추었으며급속충전시설을 1,400기구축하는등인프라확충목표는높게설정하였음. - 8 -
< 표 4> 국내친환경차시장현황및전망 구분 2013 2014 2015 2016 2017 (E) 2018 (E) 2019 (E) 2020 (E) CAGR (2015~2020) (%) HEV 22,257 27,928 29,017 62,420 73,000 108,000 166,000 253,000 50.74 PHEV 128 281 5,000 10,000 13,000 19,000 58.64 EV 715 995 2,558 5,914 30,000 40,000 50,000 64,000 59.05 FCEV 0 0 0 71 300 2,000 2,600 3,900 149.90 환경차합계 22,972 28,923 31,703 68,686 108,30 0 160,000 23,1600 339,900 52.96 * 출처 : 한국자동차산업협회 / 산업통상자원부 제 3 차환경친화적자동차개발및보급기본계획 이후미세먼지가빈발하면서미세먼지문제해결에대한국가적차원의대책수립필요성이대두되면서 2016년미세먼지관리특별대책과 2017년미세먼지관리종합대책등을발표하면서좀더상향된친환경차보급목표를제시하고있음. - 이들대책에서미세먼지감축을위해수송부분에서좀더적극적으로디젤차등내연기관차를전기자동차, 연료전지차등으로대체하겠다는정책을발표하면서 2022년까지전기자동차를 35만대, 연료전지차를 1.5만대를보급하겠다는목표를세우고이를위해친환경차보급을확대하고저탄소협력금제등공급차원의정책수단을통해목표를달성하겠다는계획을발표하였음. - 또한충전시설을 2022년 10,000기, 수소충전소를 310개소를구축하겠다는목표를발표하였음. - 9 -
< 표 5> 우리나라친환경차보급목표변화 구분친환경차인프라 그린카산업발전전략 (2010.12) 제 3 차환친차기본계획 (2015.12) 전기자동차 수소차발전전략세부추진계획 (2016.7) 미세먼지관리종합대책 (2017.9) * 출처 : 산업부, 환경부 (~2020) EV 104 만대, PHEV 24 만대, HEV 40 만대, FCEV 9 만대 친환경차총 177 만대 ( 누적 ) (~2020) EV 20 만대, PHEV 5 만대, HEV 82 만대, FCEV 0.9 만대 친환경차총 108 만대 ( 누적 ) (~2020) EV 25 만대, FCEV 1 만대 친환경차총 150 만대 ( 누적 ) (~2022) EV 35 만대, HEV 163.5 만대, FCEV 1.5 만대 친환경차총 200 만대 ( 누적 ) (~2020) 완 급속충전시설 1,350 기구축 (~2020) 공공급속충전시설 1,400 기구축 (~2020) 공공급속충전시설 3,000 기구축 (~2022) 공공급속충전시설 10,000 기, 수소충전소 310 개소구축 - 10 -
(2) 해외주요국의친환경차시장현황및전망 시장현황 2016년에는전기자동차등록이전세계적으로 75만건이넘는새로운기록을달성하였으나, 2016년매출은전년대비 40% 로시장성장률이둔화되어 2010 년이후처음으로 2016년이전기자동차판매성장률이 50% 미만으로떨어졌음. 중국은 2016 년에최대의전기자동차시장이었으며 336,000 대의새로운 전기자동차가등록되었음. - 2016 년중국의전기자동차판매는미국의 2 배이상임. 유럽국가는 215,000 대의전기자동차판매를차지하였음. - 유럽연합에서전기자동차시장은여전히제한된국가에집중되어있음. - 유럽에서는 2016년에판매된대부분의전기자동차가노르웨이, 영국, 프랑스, 독일, 네덜란드, 스웨덴등 6개국에등록되었음. 전세계적으로전기자동차판매의 95% 가단지 10 개국, 즉중국, 미국, 일본, 캐나다및유럽 6개주요국가에서이루어지고있음. - 11 -
< 표 6> 국가별 EV 및 PHEV 신규등록수 단위 : 천대 중국 미국 노르웨이 영국 프랑스 일본 독일 네덜란드 스웨덴 인도 기타 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 합계 EV 1.09 4.75 9.64 14.61 48.91 146.72 257.00 482.72 PHEV 0.34 0.32 0.26 0.73 24.27 60.66 79.00 165.58 EV 1.19 9.75 14.65 47.69 63.42 71.04 86.73 294.47 PHEV 7.98 38.59 49.01 55.36 42.83 72.89 266.66 EV 0.39 1.84 4.18 8.20 18.09 27.79 29.52 90.01 PHEV 0.33 0.32 1.68 7.82 20.66 30.81 EV 0.26 1.21 1.71 2.68 6.81 10.10 10.51 33.28 PHEV 0.02 0.01 0.99 1.07 7.93 19.24 27.40 56.66 EV 0.19 2.63 5.66 8.78 10.57 17.27 21.76 66.86 PHEV 0.10 0.60 0.83 2.07 5.68 7.75 17.03 EV 2.44 12.61 13.47 14.76 16.11 10.47 15.46 85.32 PHEV 0.02 10.97 14.12 16.18 14.19 9.39 64.87 EV 0.14 1.40 2.21 5.31 8.35 12.08 11.32 40.81 PHEV 0.24 1.16 1.62 4.39 11.11 13.29 31.81 EV 0.12 0.86 0.79 2.25 2.66 2.54 3.74 12.96 PHEV 0.02 4.33 20.16 12.43 41.23 20.74 98.91 EV 0.00 0.18 0.27 0.43 1.24 2.96 2.95 8.03 PHEV 0.66 1.12 3.43 5.63 10.46 21.3 EV 0.35 0.45 1.43 0.19 0.41 1.00 0.45 1.45 PHEV EV 0.16 2.38 2.65 4.96 9.00 16.11 16.67 51.93 PHEV 0.02 0.06 0.99 1.09 3.76 10.51 18.64 35.07 300 250 200 150 BEV PHEV 100 50 0 중국미국노르웨이영국프랑스일본독일네덜란드스웨덴인도기타 < 그림 1> 2016 년국가별 EV 및 PHEV 신규등록수 - 12 -
2016 년에는 6 개국이전체승용차판매량의 1% 를넘는전기자동차시장 점유율을달성하였음. - 이중노르웨이는 29% 의시장점유율을자랑하는의심할여지가없는글로벌선두주자임. 최근수년간세금감면및면제에서부터도로통행료및페리요금면제에이르기까지다양한인센티브를제공하는유리한정책환경덕택에시장점유율이높아졌음. - 네덜란드는 6.4% 의전기자동차시장점유율을, 스웨덴은 3.4% 의점유율을보였음. - 중국, 프랑스, 영국모두전기자동차시장점유율이 1.5% 에육박하였음. 중국과프랑스도 BEV 지향시장을보유하고있으며, 2016년전기자동차판매량의약 4 분의 3은 BEV이며 1/4만이 PHEV임. - 대조적으로네덜란드, 스웨덴및영국에서는 2016년에등록된전자동차의대다수가 PHEV였음. - 일본, 노르웨이및기타지역의평균전기자동차판매는 BEV와 PHEV간에균등하게나뉘어졌음. - 13 -
< 표 7> 국가별 EV(EV+PHEV) 점유율 단위 : % 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 중국 0.01 0.04 0.06 0.09 0.38 0.99 1.37 미국 0.01 0.17 0.44 0.75 0.74 0.67 0.91 노르웨이 0.31 1.33 3.27 6.00 13.71 23.63 28.76 영국 0.01 0.06 0.13 0.17 0.60 1.11 1.41 프랑스 0.01 0.13 0.34 0.55 0.72 1.22 1.46 일본 0.06 0.35 0.53 0.63 0.68 0.58 0.59 독일 0.00 0.05 0.11 0.23 0.42 0.72 0.73 네덜란드 0.02 0.16 1.02 5.38 3.89 9.74 6.39 스웨덴 0.00 0.05 0.31 0.53 1.44 2.37 3.41 인도 0.01 0.02 0.05 0.01 0.02 0.04 0.02 기타 0.00 0.04 0.06 0.10 0.21 0.38 0.52 35 30 25 20 15 10 5 0 2010 년 2011 년 2012 년 2013 년 2014 년 2015 년 2016 년 중국프랑스독일인도일본네덜란드노르웨이스웨덴영국미국기타 < 그림 2> 2010-2016 국가별 EV(EV+PHEV) 점유율 - 14 -
시장전망 환경규제나친환경자동차기술의발전추세, 각국의보급계획, 업체들의개발 및생산계획등에의해향후친환경자동차의판매는크게늘어날것으로 전망되고있음. - 그러나 IEA, Frost&Sullivan 등주요기관이전망한자료를토대로 2015년그린카전략포럼에서제시한자료에따르면, 전체세계자동차판매에서 HEV를제외한 EV, PHEV, FCEV 등친환경자동차가차지하는비중은 2020년 2.2%, 2025년 4.6% 에불과하고, 2030년에가서도 9.3% 로 10% 를넘지못할것으로전망되었음. 이중 FCEV는 2030년에도 220만대로전체자동차판매의 1.6% 에불과할것으로전망하였음. < 그림 3> 글로벌친환경차시장전망 * 출처 : 산업부, 2015 그린카전략포럼 2017년 9월블룸버그에서발표한자료에따르면최근의규제동향, 배터리가격의하락, 자동차업체의전기자동차생산강화, 소비자들의수용성증대, 자율주행자동차발전전망및이에따른차량의공유확대등에따라전기자동차 (PHEV, EV, FCEV 등 ) 판매는이전에전망했던것보다더빠르게증가할것으로전망하고있음. - 15 -
- 세계전체자동차판매에서친환경자동차가차지하는비중은 2020 년 3% 로 다른전망에비해다소높았고, 2025 년 8%, 2030 년 24% 로기존전망들에 비해서는점유율이큰폭으로향상되었음. < 그림 4> 세계전기자동차의판매량및비중변화추이 * 출처 : Bloomberg New Energy Finance, Electric Vehicles to Accelerate to 54% of New Car Sales by 2040, 2017. 7. 6 지역별로보면 2035년까지는주로중국, 미국, 독일, 영국, 프랑스등이중심이되어친환경자동차의판매가늘어나겠지만그이후에는나머지국가들의판매가크게늘것으로보고있으며, 중국이세계최대친환경자동차시장의지위를지속적으로유지할것으로전망하였음. - 16 -
< 그림 5> 지역별전기자동차판매전망 * 출처 : Bloomberg New Energy Finance, Electric Vehicle Outlook 2017, 2017. 7. - 각지역의자동차판매에서친환경자동차가차지하는비중도미국, 중국, 유럽등의국가중심으로빠르게상승할전망임. - 이들지역은 2035년이되면전체판매의 50% 이상이친환경자동차가될것으로전망하고있으며, 기타지역도 2025년이후친환경자동차의판매가본격화되어 2040년이되면친환경자동차의비중이 50% 에거의도달할것으로전망되고있음. 친환경자동차내에서어떤차종이시장을주도할지는여전히명확하지않음. - Frost & Sulivan(2017) 의보고서에따르면 2025년하이브리드자동차를포함한전력기반자동차의세계판매대수는 19백만대에이를것으로전망하고있는데이중 39.6% 가플러그인하이브리드를포함한전기자동차가될것으로보고있음. - 이중플러그인하이브리드자동차 (PHEV) 와전기자동차 (EV) 는비슷한수준으로팔릴것으로전망하고있으며, PHEV는원래 EV에비해판매대수가더적었지만 2021년부터빠르게증가하여 EV와비슷한수준에도달할것으로보고있음. - 17 -
- 수소연료전지자동차 (FCEV) 는 2025 년에도전체판매량이 13 만대로서전력 기반자동차의 0.7% 에불과할것으로전망하고있음. < 그림 6> 세계친환경자동차시장전망 * 출처 : Frost&Sullivan, The Strategy for Introduction of Electric and Autonomous Vehicles, 2017. 3. 6. - 18 -
2. 해외친환경차산업현황및전망 (1) 해외친환경차보급현황 전세계친환경차판매현황 2010 년닛산리프전기자동차출시후, 2015 년누적 100 만대를넘어선후 ( 누적 131 만대 ) 판매물량이 2016 년 70 만대, 2017 년 120 만대를상회함. - 국가별로는중국이전체수요의 50% 이상을차지함. 차종별로는 2010 년 ~2015 년기간중 EV 가연평균 59%, PHEV 가연평균 128% 로성장했으며, 2015 년 ~2017 년중에는 EV 가연평균 53%, PHEV 가연 평균 97% 로 PHEV 의신장률이상대적으로높게나타남. < 표 8> 최근친환경차종류별전세계판매수량 구분 2010 년 2011 년 2012 년 2013 년 2014 년 2015 년 2016 년 2017 년 전체자동차시장 ( 천대 ) 73,787 77,107 81,208 84,955 87,372 89,857 93,856 95,264 EV 판매 ( 천대 ) 31 40 71 116 196 320 470 749 비율 (%) 0.04% 0.05% 0.09% 0.14% 0.22% 0.36% 0.50% 0.79% PHEV 판매 ( 천대 ) 4 13 56 102 131 236 290 465 비율 (%) 0.01% 0.02% 0.07% 0.12% 0.15% 0.26% 0.31% 0.49% * 출처 : : SNe Research (2010 년은 KAMA 자료인용 ), OICA, CPCA 중국과일본을포함한아시아지역이세계전기자동차수요를주도하고있 음 - 19 -
< 표 9> 주요국별전기자동차판매현황 단위 : 대, % 국가 2016 2017 증감율 중국 343,497 576,247 68 미국 160,610 197,535 23 일본 41,465 140,093 238 유럽 66,112 74,967 13 노르웨이 43,003 57,251 33 영국 33,228 47,523 43 독일 25,250 49,001 94 프랑스 33,454 40,732 22 아시아 ( 중, 일제외 ) 6,866 20,914 205 북미 ( 미국제외 ) 8,538 12,657 48 대양주 190 393 107 아프리카 159 197 24 남미 50 39-22 합계 762,422 1,217,549 60 * 출처 : 중국승용차산업협회 (CPCA) 아직수소연료전지차의수요는미미한수준이며, 중국, 유럽, 대양주와아프리카는 EV의수요가증가하고있으나, 타지역에서는 PHEV 수요가증가함. - 인구 1만명당전기자동차보급대수는 2016년말기준노르웨이 215.6대, 네덜란드 78.7대, 미국 17.5대, 영국 13.3대, 프랑스 12.6대, 일본 11.9대, 독일 8.9대수준임. - 20 -
< 표 10> 주요국별전기자동차차종별판매비중 단위 : % 국가 2016 2017 EV PHEV 수소 EV PHEV 수소 중국 76.1 23.9 0 81.2 18.8 0 미국 54.0 45.4 0.6 52.8 46.0 1.2 일본 36.7 60.8 2.5 16.1 83.3 1.6 유럽 35.0 64.9 0 44.3 55.7 0 노르웨이 51.4 48.6 0 52.0 48.0 0 영국 31.9 68.1 0 35.0 64.9 0.1 독일 50.1 49.9 0 48.2 51.8 0 프랑스 79.9 20.1 0 73.8 26.2 0 아시아 ( 중, 일제외 ) 86.0 12.8 1.2 66.5 33.2 0.3 북미 ( 미국제외 ) 58.7 41.3 0 53.8 46.2 0 대양주 83.2 16.8 0 92.6 7.4 0 아프리카 62.9 37.1 0 72.6 27.4 0 남미 100.0 0 0 100.0 0 0 합계 61.6 38.1 0.3 61.5 38.2 0.3 * 출처 : : SNe Research (2010년은 KAMA자료인용 ), OICA, CPCA 주요국가별친환경차판매현황 1 미국 연평균 220% 의성장률로시장이성장 (2010 년 345 대 2017 년 197,539 대 ) 하였으며, 초기에는 PHEV 보급이많았으나, 2013 년부터 EV 판매가급증 하며역전되었음. * 2017 년말기준누적보급대수는 76.4 만대수준, 모델별로는리프 ( 닛산 ), 모델 S ( 테슬라 ) 등이높은판매순위기록 - 21 -
< 표 11> 미국전기자동차판매현황 2010 년 2011 년 2012 년 2013 년 2014 년 2015 년 2016 년 2017 년 EV PHEV 판매 ( 대 ) 19 10,665 14,903 48,464 63,564 72,303 86,729 104,298 비율 (%) 0.00% 0.08% 0.10% 0.31% 0.33% 0.42% 0.49% 0.61% 판매 ( 대 ) 326 7,821 40,934 49,043 55,357 42,958 73,881 93,237 비율 (%) 0.00% 0.06% 0.28% 0.31% 0.33% 0.25% 0.42% 0.54% 전체자동차시장 11,772, 220 13,040, 918 14,787, 690 15,883, 969 16,841, 973 17,386, 331 17,552, 056 17,241, 706 < 표 12> 미국전기자동차판매모델순위 순위 2012 년 2013 년 2014 년 2015 년 2017 년 1위 2위 3위 4위 Volt (GM) Prius PlugIn ( 도요타 ) Leaf ( 닛산 ) ModelS ( 테슬라 ) Volt (GM) Leaf ( 닛산 ) ModelS ( 테슬라 ) Prius PlugIn ( 도요타 ) Leaf ( 닛산 ) Volt (GM) ModelS ( 테슬라 ) Prius PlugIn ( 도요타 ) Model S ( 테슬라 ) Leaf ( 닛산 ) Volt GM) i3 (BMW) Model S ( 테슬라 ) Bolt (GM) Model X ( 테슬라 ) Prius Prime ( 도요타 ) 5 위 C-Max Energi ( 포드 ) C-Max Energi ( 포드 ) Fusion Energi ( 포드 ) Fusion Energi ( 포드 ) Volt (GM) 2 중국 세계전기자동차판매의 47% 를점유하고있으며, 2010년 1,383대에서 2017 년 576,247대로급증하여 2017년신차시장의 0.83% 비중, 정부의보급정책이본격화된 2014년부터급속도로보급이확대되었음. - 2014년부터친환경차에대한번호판추첨제외, 구매세 (10%) 면제, 공공기관 10% 의무구매등을실시하였고, 2019년부터의무구매제를전면실시하였음. - 22 -
- 전기자동차번호판할당정책과공공기관구매가보급의결정적인요인으로작용함. - 구매자의대부분이신기술에호의적인 20~30대젊은층이며, 세컨드카로구매하는경우도상당수임. * Qin(BYD), Panda(Kandi) 등자국기업모델중심으로판매 * 도시별로는상해 (21.4%), 절강 (18.0%), 북경 (14.5%), 광동 (11.5%) 지역이전체의 65.4% 비중 ( 기타지역은관용차등정부구매가다수 ) * 북경기차 EV160 출고가 18.9 만위안 ( 보조시 9.9 만위안 ) vs 북경현대베르나 8 만위안 < 표 13> 중국전기자동차판매현황 2010 년 2011 년 2012 년 2013 년 2014 년 2015 년 2016 년 2017 년 EV 판매 ( 대 ) 1,383 2,665 8,952 12,721 42,257 121,920 261,401 467,913 비율 (%) 0.01% 0.01% 0.05% 0.06% 0.18% 0.50% 0.93% 1.62% 판매 ( 대 ) 0 0 0 509 15,586 81,438 82,096 108,334 PHEV 비율 (%) 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.07% 0.33% 0.29% 0.38% 전체자동차시장 18,061,93618,505,11419,306,435 21,984,079 23,491,893 24,597,583 28,037,86428,879,000-23 -
< 표 14> 중국전기자동차판매모델순위 순위 2012 년 2013 년 2014 년 2015 년 2017 년 1 위 QQ3 (Chery) QQ3 (Chery) Qin (BYD) Qin (BYD) EC 시리즈 (BAIC) 2 위 J3(iEV) (JAC) J3(iEV) (JAC) Kandi EV (Kandi) Panda (Kandi) Model S ( 테슬라 ) 3 위 e6 (BYD) e6 (BYD) QQ3 (Chery) Tang (BYD) Prius Prime ( 도요타 ) 4 위 TD100 EV (Zotye) E150 (BAIC) E20 (Zotye) Cloud 100 EV (Zotye) 리프 ( 닛산 ) 5 위 E150 (BAIC) F3DM (BYD) Model S ( 테슬라 ) 550 (Roewe) Model X ( 테슬라 ) 3 노르웨이 전기자동차판매는 2010 년 396 대에서 2017 년 57,251 대로증가하여 2017 년 신차시장의 39.2% 를점유하였음. * e-golf(vw), BMW i3, 도요타 Rav4, 테슬라모델 X 등 4 개모델이상위판매 순위 * 누적보급대수는 17 만대로전체등록차량 (270 만대 ) 의 6.3% 수준 - 전기자동차판매의증가로노르웨이의신차의이산화탄소배출량은 82g/km로감소 - 노르웨이내에는자동차산업이없음에도불구하고전기자동차보급이활성화된이유는 96% 의전기를수력발전으로생산하는청정에너지국이며, 단독주택위주의거주형태로전기차충전시설확보가용이한장점이있음. - 24 -
< 표 15> 노르웨이전기자동차판매현황 2010 년 2011 년 2012 년 2013 년 2014 년 2015 년 2016 년 2017 년 EV PHEV 판매 ( 대 ) 396 2,012 4,279 8,232 18,274 27,480 22,104 29,771 비율 (%) 0.24% 1.12% 2.42% 4.57% 10.14% 14.46% 14.96% 19.97% 판매 ( 대 ) 0 0 340 324 1,697 10,070 20,899 27,480 비율 (%) 0.00% 0.00% 0.19% 0.18% 0.94% 5.30% 14.16% 18.82% 전체자동차시장 162,354 180,313 176,909 180,042 180,273 190,106 147,777 146,048 (2) 해외친환경차산업전망 규제 보조금 세제혜택등정부정책주도로전기자동차시장이형성되었으며, 당분간그기조를이어갈것으로전망됨. 주요국정부는연비 온실가스배출기준강화를통해전략적으로전기자동차산업육성 * CO2 규제 (2015 2020 년 ) : ( 美 ) 36.2mpg 44.8mpg(24% ), (EU)130g/km 95g/km(27% ) 보조금지급과세제감면혜택부여를통해시장성장을유도하고있음. * 가격지원현황 : 중국 (1 회충전주행거리에따라차등지급 ), 미국 ( 세제감면 7,500 달러 ), 일본 ( 보조금 825 만원 ) - 25 -
1 미국 < 그림 7> 주요국의구매보조금지급현황 (2017 년기준 ) 2012년 ~16년중전기자동차수요는연평균 32% 증가하였으며, 연방및주정부의구매보조정책에따라향후에도증가율이상승할것으로예상됨. ( 구매혜택 ) 연방정부소득세공제 ( 최대 7,500불, 제작사별 20만대까지 ), 주정부추가공제 * 및구매보조금 ** 을지급하고있음. * 추가공제 : 콜로라도 6,000 불, 루이지애나 7,000 불, 메사추세츠 1,000 불 ** 구매보조금은오래곤 750불, 펜실베니아 2,000불, 테네시 2,500불등이고, 캘리포니아주는장애인을비롯한사회적약자에게는판매우선권과함께구매보조금을추가지원 ( 인프라 ) Workplace Charging Challenge 로직장내충전기설치 *, 주거용충전기세금공제 (1,000불) 및충전소비용보조 (30% 세액공제 ) * 직장인이 집-직장 에서충전함으로써편리성을제고하고녹색건물인증가점부여 ( 환경규제 ) ZEV(Zero Emission Vehicle) 프로그램 를통해연간자동차판매량의일정비율이상을무공해차로강제함. - 26 -
ZEV 프로그램 : 캘리포니아, 뉴욕, 워싱턴등 16 개州참여 - 의무판매비율 : 12%(2012~2014), 14%(2015~2017), 16%(2018~) - 의무판매대상 : 2018 년부터현대기아차포함 ( 연 2 만대이상판매업체 ) 2 일본 2020 년까지전기자동차 15~20% 보급을목표로하고있음. ( 구매혜택 ) 자동차가격대비차액의 1/2 수준을보조금으로지급함. ( 인프라 ) 민관공동으로 일본충전서비스 를설립 * 하여차량대리점, 쇼핑 몰주차장, 고속도로등에충전소를구축하고관리하고있음. * 일본충전서비스 (Nippon Charge Service) : 도요타, 닛산, 혼다, 미쓰비시각 21.35%, 일본정책투자은행 14.6% 출자를통해설립, 충전기구축및관리 - ( 인센티브 ) 고속도로통행료지원 (1,000엔이상전액, 2,000엔이상 50%) 3 중국 2020 년까지전기자동차 200 만대보급을목표로하고있음. ( 구매혜택 ) 최대 1,100 만원보조금지급, 차량가격의 10% 세금감면등으로 전기자동차구매보조금제도를효과적으로운용중임. * 주행거리별보조금 : (~80km) 640 만원, (80~150km) 910 만원, (150km~) 1,100 만 원 * 하이브리드자동차를신에너지자동차에서제외해구매보조금을지급하지않고 있으며, 2019 년부터는전기자동차판매의무제를도입해판매가부진한기업에 게는벌금을부과할예정. * 인센티브는 2018 년 20%, 2019 년과 2020 년에각각 40% 씩감소해일몰시킴. ( 인프라 ) 2017 년말현재전기자동차 3.5 대당 1 기의충전기구축 (2017 년말기준공공충전소 21 만 4,000 개. 2020 년까지 50 만기로확충 ) - 27 -
* 신규주택주차장은모두충전설비를보유하거나설치여건이갖추도록의무화 ( 인센티브 ) 내연기관차적용규제 ( 추첨제를통한번호판부여, 5 부제, 도심내 구간 시간별통행금지등 ) 에서제외함. < 표 16> 중국주요도시별전기자동차지원정책 북경광주청도서안 중앙정부와 1:1 로보조금지급 번호판배정확대 (2016. 6 만 2017. 17 만 ) 5 부제제한제외 중앙정부와 1:1 로보조금지급 전기자동차는번호판 100% 당첨 중앙정부와 1:1 로보조금지급천진 중앙정부와 0.8:1 로보조금지급 5 부제제한제외 상해 심천 최대 6 만위안보조금지급 번호판무료제공 2017 년까지공공충전기 1 만대구축 중앙정부와 1:1로보조금지급 신규등록 20% 를전기자동차할당 (2만대 ) 5부제제한제외 중앙정부와 1:1로보조금지급 5부제제한제외 대련 5 부제제한제외 ( 국가표준 ) 자국전기자동차업체와배터리업체를포함한연관산업기업 의육성을위해관련정책을수시로변경하면서외국업체의부담이가중 됨. * 전기자동차표준 94 종 ( 국가표준 60 종 + 업종표준 34 종 ) 운영중임. * 중국제조 2025 전략에서선진국업체에게소프트웨어코드를비롯한전기자동 차관련핵심기술의이전을요구. * 외국자동차업체가자국내에서합작투자를통해전기자동차를생산하도록유도하고있으며, 지적재산권은중국측파트너가등록하도록규정하고있어서문제로대두. 4 유럽 ( 노르웨이, 독일, 프랑스 ) ( 노르웨이 ) 2025 년까지모든신규등록차를전기자동차로대체예정임. - ( 구매혜택 ) 부가세 등록세면제, 법인전기자동차세금감면 (25%) 등으로 평균 12,000 불혜택 - 28 -
- ( 인프라 ) 1,900 여개의충전인프라구비, 무상충전서비스제공 - ( 인센티브 ) 버스전용차선주행허용, 공영주차장 고속도로 유료도로주차요금및통행료면제, 전기자동차전용번호판등정책이강화됨. 독일과프랑스는판매가 6만유로이상의고급전기자동차에대해서는구매보조금을지급하지않는 보조금지급대상상한제 를실시하고있음. - 29 -
< 표 17> 주요국정부의전기동력차지원정책현황 국가 미국 전기자동차지원내용 1) 세제지원 : 가격 45,000 달러이상 7,500 달러연방정부세액공제, 가격 45,000 달러미만 10,000 달러세액공제 (CA 주는 2,500 달러추가지원有, 주별로지원내용상이 ) 2) 보조금 : 없음 3) 충전인프라 1 2010 년까지가정용충전기구매및설치비용의 50% 세액공제 ( 최대 2,000 달러 ), 충전소설치비용 30% 보조 ( 최대 5 만달러 ) 2 2011 년 ~13 년 : 세액공제 30% 로인하, 상한액 1,000 달러와 3 만달러로인하 4) 기타 : 2019 년부터세액공제규모를 75% 로축소하고 2022 년에폐지할계획 노르웨이 1) 세제지원 : 전기자동차수입세면제, 등록세면제, 유료도로통행료면제, 25% 부가세면제, 공용주차장요금면제, 버스전용차선이용 (2014 년세수 6.4 억달러감면 ) 2) 보조금 : 2018 년누적판매 5 만대까지세금면제 ( 연 1,400 달러, 8 년간 ), 중량 2 톤이상의고급대형전기자동차의각종정부지원을축소하고 900 달러에서 12,000 달러의소위 테슬라세 로불리는요금부과방침 3) 충전인프라 : 79 개소의전기자동차급속충전소운영중 4) 기타 : 공공주차장무료, 버스전용차선이용가능, 2020 년에도심지내연기관차진입규제, 2025 년까지신차판매는전기동력차로제한 프랑스 중국 일본 1) 세제지원 : 업무용차량등록세면제 2) 보조금 : 6,300 유로, 10 년이상디젤차전기자동차로교체시추가 1 만유로지원 3) 충전인프라 : 2015 년까지 90 만개의민간충전기와 7.5 만공공충전소설치 1) 세제지원 : 2014.9~2017.12 구매세면제, 구매영수증가격 /1.17*10% 2) 보조금 : 2015 년전기자동차 5.4 만위안, 플러그인하이브리드자동차 3.15 만위안, 연료전지자동차 18 만위안 ( 매년점감 2020 년일몰 ) 3) 충전인프라 : 신규주택충전설비의무화 (160 억달러의충전인프라구축기금조성 운영 ) 4) 기타 : 전기버스구매보조금 81,600 달러기지원 2014 년 ~16 년중공공기관구매신차의 30% 는전기자동차로의무화 1) 세제지원 : 취득세면제, 자동차세 50% 감면등고속도로통행료감면 (2,000 엔미만전액, 2000 엔이상 50%) 2) 보조금 : 기존표준형및소형차를친환경차로교체할경우 10 만엔, 경차를교체할경우 5 만엔, 버스와트럭교체경우, 20 만 ~90 만엔지원 3) 충전인프라 : 2018 년부터 150kW 급속충전기보급, 완성차업체가충전기보급병행 (2015.1 월말현재 4 만개소의충전소확보 : 3.2 만개의주유소수를상회 ) 4) 기타 : 도요타, 혼다, 닛산은수소충전소공동구축추진중 - 30 -
전기자동차산업및수요전망 완성차업체들의전기자동차라인업확대, 각국의친환경관련인프라지 원정책및소비자의인식변화로향후에도지속성장함. - 지원정책, 환경규제, 유가등이종합적으로작용하며전망상이함. * Mckinsey 는온실가스규제, 인센티브 ( 세금, 주차 운행혜택 ), 전기요금등에 따라 2030 년전기자동차시장비중이지역에따라 10~50% 로달라질것으로전 망 < 표 18> 전망기관별전기자동차산업전망 전망기관 2015년 2020년 2025년 2030년 환친차기본계획 (2015 년 ) 2% 4.2% 7.7% Bloomberg(2016 년 ) 2% 8% 21% Frost & Sullivan(2016 년 ) 2.3% - - Green Car 0.62% 2.2% - - IHS 2.5% - - B3 6.4% - - SNe 6.6% - - 현재는 EV 와 PHEV 가혼재하고있으나, 가격 주행거리한계극복으로향 후전기자동차의비중이확대될것으로예상됨. < 그림 8> 친환경차전망 ( 출처 :SNe) - 31 -
전기자동차시장활성화주요변수 전기자동차시장확대는환경규제, 차량가격, 유지비, 소비자선호 및이용편의등주요변수에따라달라질전망 - (+ 요인 ) 온실가스규제, 배터리가격하락, 충전인프라확충등 - (- 요인 ) 정부보조금축소, 저유가지속등 1 환경규제 2 가격요인 ( 배터리가격, 저유가등 ) < 표 19> 전기자동차시장활성화주요변수내용 현재글로벌완성차업체는 2020 년온실가스규제목표치에맞춰 최적포트폴리오구성 2020 년이후중장기규제시나리오에따라보급속도상이 - (100g/km 규제시 ) HEV 중심성장, 2050 년전기자동차는 10% 에불 과, (10g/km 규제시 ) 2050 년전기자동차가 65% 비중 (Mckinsey) 배터리가격이현재제조원가의 40% 차지 - 2020 년 $200/kWh 이하로하락 ( 현재 $250~$300 수준 ) 하면서내연 기관대비원가경쟁력확보 (Mckinsey) 저유가기조지속시전기자동차의메리트약화 유가 ($/ 배럴 ) 국내휘발유가 ( 원 ) 연간운영비 ( 원 ) 경제성확보기간 30 1,250 2,389,069 9년 80 1,879 1,788,254 5년 120 2,383 1,037,234 4년 * 쏘울 EV, 완속충전요금 125.13 원 /kwh, 급속충전요금 313.1 원 /kwh, 완속 : 급속 =7:3 충전, 연 13,724km 주행가정 3 인센티브 ( 정부지원등 ) 4 인프라등소비자편의 중국은 2021 년이후보조금전면폐지예정 주차 통행등에서의인센티브제공시수요확대 충분한충전인프라확충, 수요를충족할수있는모델개발, 주차 통행시인센티브제공여부 - 테슬라는높은소비자선호도확보 - 32 -
주요업체별 (New Player) 친환경차대응전략방향 테슬라, 닛산, BYD, 미쓰비시, GM 등이초기시장을주도하고있으며, 다른 완성차업체들의참여도활발함. - 연도별상위 5 개사판매비중 : (2012) 75% (2015) 44% 테슬라등신규기업의시장진입 고급화 IT 기기융합등을통해전기자 동차시장변화를주도함. < 표 20> 연도별전기자동차업체순위 2012년 2013년 2014년 2015년 2017년 브랜드 판매량 브랜드판매량브랜드판매량브랜드 판매량 브랜드 판매량 1위닛산 26,553 닛산 47,366 닛산 60,902 BYD 58,838 BAIC (EC) 78,079 2위 GM 25,417 GM 25,649 미쓰비시 40,478 테슬라 51,260 테슬라 S 54,715 3위 도요타 21,689 미쓰비시 23,801 테슬라 31,104 미쓰비시 49,706 도요타 ( P r i u s 50,830 Prime) 4위 르노 14,384 테슬라 23,276 포드 22,805 닛산 46,360 닛산리프 47,195 5위 미쓰비시 7,374 도요타 21,801 GM 21,687 폭스바겐 40,839 테슬라 X 46,535 기타 - 31,550-75,293-148,985-308,474 - - 합계 - 126,967-217,186-325,961-555,477 1,217,549 주 : 2017 년은브랜드모델별순위 모델명 < 표 21> 2015 년전기자동차모델별판매순위 1 위 2 위 3 위 4 위 5 위 Model S ( 테슬라 ) Outlander ( 미쓰비시 ) Leaf ( 닛산 ) Qin (BYD) i3 (BMW) 판매량 ( 대 ) 51,052 47,429 43,280 31,898 25,232-33 -
1 테슬라 고급형모델인 Model S 에이어 3.5 만불수준의보급형고성능 Model 3 를 출시하여전기자동차붐을조성하고있음. - 지속적인기술혁신을통해전기자동차연관사업을확대하고있음. - 자체배터리공장을가동했으며, 주요부품의자체생산도모색중임. * 세계최대배터리공장인기가팩토리 (2017 년완공 ) 구축, 핵심특허무료공개 (2014.6 월 ), 충전시설확대 ( 차량출시와함께계획발표 ) * 기가팩토리총투자액 50 억불 ( 테슬라 40 억불, 파나소닉 10 억불 ), 여의도 1/3 면적, 생산규모 35GWh(50 만대분생산가능, 2020 년까지 50GWh(100 만대 ) 생산예정 * 급속충전시설 2 배확대 ( 현재 3,600 개 2017 년 7,600 개 ), 일반충전 1.5 만개로확 대 * 출시 18 개월전예약제실시 ( 대규모물량확보 생산라인경제성확보 ) - 34 -
< 표 22> 테슬라모델 3 개요및국내파급효과 ( 성능 ) 주행거리는현재국내출시된전기자동차 ( 아이오닉 191Km) 대비 1.9 배향상된 346Km, 가격은 4,600 만원으로아이오닉 (4,300 만원 ) 과유사 * 모델 3 : 346Km(44kWh), 4,000 만원아이오닉 : 191Km(28kWh), 4,300 만원 ( 예약현황 ) 15 일간 (2017.4.1.~4.15) 40 만대 ( 예약금 1,000 불, 총예약금 4 억불 ) * 2015 년전기자동차판매량 (55 만대 ) 의 59%, 미국판매량 (11 만대 ) 의 3 배규모 ( 출시일정 ) 2017년말최초소비자인도 ( 예약 1.6년후 ), 2018년본격출하예정 모델 3 출시로국내전기자동차수요가테슬라로집중될것으로예상되며, 2018년도에도국내전기자동차시장의수요공백우려가예상됨. * 현대차는 전기자동차아이오닉 (2016.6 월출시예정 ) 의판매부진우려에대해대응방 안은없다 는입장, 2018 년新모델 (300km 주행 ) 출시전까지는판매공백예상 2 BYD (BYD) 1.6GWh의배터리생산시설을기반으로시장진출 (2006년), 2015년중국내수중심으로 7.2만대를판매 ( 세계 1위판매대수 ) 함. - 2016년대규모배터리공장신설 ( 선전시, 8GWh) 中 2~3선도시대상저가형출시예정임. 3 구글 애플 IT 기술을바탕으로 자율주행 + 전기자동차 개발추진중임. * ( 구글 ) 2014.12 월무인전기자동차프로토타입공개, 2015 년말샌프란시스코시범 운행 * ( 애플 ) 타이탄프로젝트 추진중, 전기자동차배터리연구인력스카웃등 - 35 -
기존업체친환경차대응전략 내연기관중심의기존자동차업체들도최근전기자동차로라입업확대함. 르노 - 닛산은세계최초양산형모델출시 (Leaf, 2010 년 ) 로초기시장을선도 하였으나, 테슬라 BYD 등에밀려판매순위 3 위로하락하였음. * 닛산전기자동차누적판매량 (2010 2015) : 20 만대, BYD 2015 년전기자동차판 매량 : 7 만대 BMW, 벤츠등기존업체는그간시장비중이낮은전기자동차에관심저 조 최근전기자동차시장성장세를고려적극투자로전환함. < 표 23> 기존글로벌완성차업체의전기자동차동향및전략 기업전략주요활동 르노 - 닛산 GM BMW ( 선도형 ) 세계최초 양산형모델출시 ( 선도형 ) 배터리업체 협업을통한모델개발 ( 추격형 ) 다양한전기자동차 모델출시 최근주행거리 2배로늘린 (250km) 리프출시 中시장공략위해둥펑르노중국공장설립 고밀도배터리 (LG화학공동개발 ) 를탑재한 320km 주행가능 2세대전기자동차 (3.75만불 ) 출시예정 ( 세계시장 2016년말, 국내 2017년상반기 ) i3(9천만원 ), i8(2억원 ) 등고가판매전략을통해 2015년전기자동차 3.4만대판매 ( 세계 6위 ) 폭스바겐 ( 추격형 ) 2020년장거리 주행가능전기자동차개발중 EV 모델 (e-golf) 과 PHEV 모델 (Golf GTE) 견조한판매기록 2020 년출시를목표로 500km 이상주행가능한차량 ( 페이튼 ) 개발중 벤츠 도요타 ( 추격형 ) 2016 년부터대규모 투자착수 ( 회피형 ) 하이브리드자동차 (HEV) 주력 2017 년신형전기자동차모델출시예정 배터리공장설립 (5억4300만달러투자 ) 2018년까지전기자동차라인업 4개로구성 내연기관중심의하이브리드자동차 (HEV) 및플러그인하이브리드자동차 (PHEV) 집중 * 전세계 HEV 차량의 90% 이상인프리우스를중심으로판매전략구사 - 36 -
3. 국내외친환경차기술개발현황 (1) 해외친환경차기술개발현황 1) 전기자동차 1 미국 ( 테슬라 ) 다양한벤처기업들의대규모투자로탄생한테슬라는전기자동차 Model S를출시하면서전세계전기자동차시장확대를촉진. 2003년미국실리콘벨리에서탄생한테슬라모터스는 2012년 Model S 를출시하면서순수전기자동차분야의기술혁신을선도함. - 전자기기에사용되던원통형리튬전지를차량바닥면에까는형태로대용량의배터리를장착함으로써한번충전으로 470km를주행하며, 뛰어난가속성능등을구현함. * 다른전기자동차메이커들이중소형전기자동차를개발하는것과대조적으로세 단형스포츠카를개발함으로써높은가격의고성능전기자동차컨셉을추구 * 배터리 BMS 기술을확보함으로써원통형배터리의수명및안전이슈를해결 2013 년에는 SUV 형전기자동차인 Model X 를출시하였으며, 2017 년에는 순수전기트럭인 Semi * 와고성능스포츠카인 Roadster 를발표함. * 일충전주행거리가 500마일로, 모델3 장착모터적용으로원가를절감하였고, 100 만마일주행시 20만달러비용절감으로, 사전계약량이 1,200건이상접수됨 2017년에는보급형모델인 Model 3 를생산하기시작하였으며, 350km이상의일충전주행거리와우수한성능 * 에도불구하고 3.5만달러의가격경쟁력을보유. * 기본모델의경우일충전 220 마일 (354km) 주행, 제로백 5.6 초, 최고속도 210km/h 의동력성능을갖고있으나, 생산설비등의문제로아직목표생산율에못미치 - 37 -
고있음 (a) Model S (b) Model X (c) Model 3 (d) Semi < 그림 9> 테슬라의전기자동차모델들 (GM) 2016년말에일충전주행거리 383km의 Bolt EV를출시함으로써대중적전기자동차의새로운패러다임을제시함. 60kWh의대용량배터리, 최대출력 150kW의구동모터를장착했으면서도 4만달러수준의대중적가격을책정. < 그림 10> GM 에서출시한 Bolt EV 및대용량배터리팩 ( 충전기 ) 충전기표준은주로 SAE J1772 의 Level2 충전소가약 75% 이 상을차지하고있고, DC 급속의경우테슬라, 차데모, 콤보 1 순으로구 - 38 -
축되어있음. < 그림 11> 미국공용충전설비의충전레벨별구성현황, http://electrek.co.kr 교류충전은 IEC 62196-2의타입1을표준으로하고있고, 직류충전은IEC 62196-3의콤보1 규격 * 을표준으로채택하였으나, 최근테슬라의등장으로별도의규격을가지는슈퍼차저의보급률이급격히높아지고있음. * 차데모와콤보 1 급속충전기의출력은 50kW 이나테슬라의급속충전출력은약 120kW 로서보다빠른시간에충전이가능 < 표 24> SAE J1772 표준현황 구분 충전방식국제표준전력충전기 ( 커넥터 ) 자동차 ( 인렛 ) SAE 규정사용 AC 240V/80A ( 단상 ) 7kW DC 500V/200A (DC Level 2) 50kW 미국에너지부 (DOE) 에서제공하는전기자동차급속충전소 ( 차데모, 콤 - 39 -
보1, 테슬라 ) 는총 2,237개에달하며, 충전아울렛은 6,036기정도가보급되어있음. - 테슬라는충전소하나에최소 6기의충전기를설치하기때문에, 충전소숫자에비해아웃렛의숫자는타급속충전규격보다제일많은현황임. < 그림 12> 미국전기자동차급속충전소및아웃렛현황 (Alternative fuels Data Center (DoE), 2017.11. 28 기준 ) < 표 25> 미국급속충전방식별충전소및아울렛현황 (DOE, 2017.11.28. 기준 ) 2 유럽 ( 르노 ) 2009년프랑크푸르트모터쇼에서 Fluence Z.E, Kangoo Z.E, ZOE의컨셉카발표이후양산에성공하며, 전기자동차기술개발에많은투자를진행. Fluence Z.E는계자권선형동기전동기 * 를최초로채용한전기자동차이며, - 40 -
충전표준으로 AC 3 상 ** 을개발하여채택한모델임. - Fluence Z.E 는배터리교체형으로개발되어필요시뒷트렁크하단부에위 치한배터리를교체할수있도록개발. * 계자권선형동기전동기는회전자에전류를인가함으로써계자자속을확보하는 방식으로서, 가격경쟁력이높고, 고속에서는동등한효율특성을보유함. ** 르노가개발한 AC3 상충전표준은완속 / 급속의구분없이하나의인렛으로최대 43kW 의단상또는 3 상전원을차량에장착된인버터를이용해 DC 변환하여 충전함. Kangoo Z.E 는승용을대상으로하는타전기자동차와달리경형승합차 임. Twizy 는 L-Category 에속하는 2 인승의초소형전기자동차로서, 최대 13kW 의출력과최대속도 80km/h 수준의새로운컨셉의전기자동차임. - 6.1kWh 의배터리를채용하였으며, 일반 220V 콘센트를사용하여충전하는 방식으로서, 한번충전으로최대 100km 정도의주행이가능함. 2013 년에는대중승용모델인 ZOE 를출시함. (a) ZOE (b) Twizy (c) Kangoo Z.E < 그림 13> 르노의전기자동차 Series (BMW) 2013 년도전기자동차전용플랫폼을적용하여전기자동차인 i3 와 PHEV 모델인 i8 을출시함. i3 는차체를 CFRP 소재로개발함으로써차량의경량화를시도하였으며, 데쉬보드를친환경목재소재로마감하는등전기자동차의친환경컨셉을 - 41 -
최대화함. - 전기자동차전용플랫폼기반으로배터리를차체바닥에장착하였고, 최대 125kW 출력 ( 출력밀도 2.5kW/kg) 의 PMSM 전동기를채용함. - 전기자동차모델과발전용엔진을탑재한 EREV(Extended Range EV) 모델추가로짧은일충전주행거리를보완함. - 2017년형 i3에는배터리의밀도향상을통해동일패키지에 33kWh( 기존모델은 22kWh) 의배터리를장착함으로써일충전주행거리를 1.5배향상시킴. 2017년에 BMW는차기전기자동차모델로 i Vision Dynamics 컨셉을발표하고, 2025년까지 6개라인업 25종의전기자동차를출시할예정임. < 그림 14> BMW 의전기자동차로드맵 ( 폭스바겐 ) 2014 년도에 Golf 기반전기자동차 e-golf 를판매하고, 2025 년까지전기자동차 23 종을출시하고, 60 억유로를미래모빌리티분야에 투자할예정임. e-golf 는 24.2kWh 의배터리와 85kW 급의구동모터를탑재한준중형급 전기자동차로서 Golf 와함께유럽에서꾸준한인기를얻음. - 42 -
< 그림 15> 폭스바겐 e-golf 및배터리팩 (a) 2017 프랑크푸르트모터쇼에서의폭스바겐부스 (b) ID 크로즈 II 콘셉트 (c) 세드릭콘셉트 (d) ID 크로즈콘셉트 (e) ID 버즈콘셉트 < 그림 16> 폭스바겐에서제시한미래전기자동차콘셉트들 ( 포르쉐 ) 2015년프랑크푸르트모터쇼에 Mission E 를출품, 800V급배터리에 15분충전으로 500km를주행할수있는초고속충전컨셉을발표함. Mission E는 2019년출시를예정하고있으며, 2017년에는이를위해 10억유로를투자해슈투트가르트공장을확장할계획을발표함. - 43 -
< 그림 17> 포르쉐가발표한 Mission E 전기자동차 (2019 년출시예정 ) 유럽의자동차부품전문회사들은전기자동차용구동시스템의개발을하고있으며, 구동모터 인버터 감속기일체형의전기구동시스템을개발하고있음. 컨티넨탈사는 Fluence Z.E에들어가는권선계자형동기전동기를개발하였으며, 일체형모터 인버터 감속기를개발하여중량 20%, 가격 30% 를저감시킴. < 그림 18> Continental 社일체형전기구동시스템 구조및형상 미래형구동시스템의하나로인휠구동시스템도다양하게연구되고있 음. - 44 -
인휠구동시스템은독립구동시스템으로동력전달효율향상을기대할수있으며, 자동차탑승공간의확대에도도움이됨. 또한, 바퀴별로독립적인토크제어및방향제어가되므로, 보다안전한구동및자율주차등에서새로운운행패턴을만들수도있음. < 그림 19> 인휠구동시스템의개발예 ( 충전기 ) 2010 년부터차데모기반의전기자동차들이출시되다가, 2012 년부터 CCS 연합 * 의출범으로 IEC 62196-2 의타입 2 와콤보 2 방식의전 기자동차들이출시되고있음. * CCS 연합 : Combined Charging System( 통합충전시스템 ) 유럽표준충전시스템으로서, 자동차제조사에관계없이충전호환이가능하게하였음. 유럽의충전인프라는차데모, AC3상, 콤보시스템을지원하는멀티형충전기형태로보급됨. 유럽자동차제조협회 (ACEA) 의권고안에의하면급속충전의경우자동차인렛및커넥터는홈, 공공충전모두타입2 or 콤보2를권고하고있음. 또한유럽의입법자료 (Directive 2014/94/EU) 에의하면 AC의경우는 62196-2 표준의타입2와 DC의경우 62196-3 표준의콤보2를장착의무화하고있음. 유럽은콤보2를중심으로보급이추진되고있으며독일, 영국, 노르웨이를중심으로 3,827기의급속충전시스템이설치되었음. - 45 -
- 일본의차데모가유럽내 8년동안 5,000기설치를비교해볼때 3년동안 3,827기의설치는기간대비콤보2의설치비율이높음. ABB 자료에의하면, 급속충전의경우 2017년을기점으로차데모충전및 AC 3상방식에서 CCS 충전방식으로전환됨. - 차데모방식은 2010-2016년까지닛산, 미쯔비시, 푸조, 기아등제작사위주의보급이이뤄졌고, AC 단상및 3상급속충전은르노, 테슬라, 다임러포드등에서일부진행되었으나, 2017년이후거의대부분의제작사는콤보방식채택을예고함. 포르쉐의새로운충전컨셉발표이후, Ford, BMW, Audi, Porsche, Daimler 연합으로 400kW급충전시스템표준화로충전시간단축을위한연구를진행중. - 기존의 CCS 급속충전방식은 IEC62196-3에서최대 200A까지규정하고있으나, 실제로는 120A 이하수준인 50kW의용량으로사용되고있음. - 새로이제정되는 IEC62196-3-1 에서는최대 1,000V, 400A까지규정함으로써, 최대 400kW의급속충전이가능토록함. < 표 26> 직류커넥터기술사양 구성 IEC 62196-3: 2014 IEC 62196-3-1 최대정격전압 (V) 최대정격전류 (A) 최대정격전압 (V) 최대정격전류 (A) AA ( 차데모 ) 600 200 600 400 BB ( 중국 9핀 ) 750 250 750 250 EE ( 콤보1) 600 200 1000 400 FF ( 콤보2) 1000 200 1000 400 초고속충전인프라로현재의 50kW 대비 8 배충전속도가가능하여, 현재 40 분충전, 200km 주행과비교하여 10 분충전, 400km 주행이가능함. - 46 -
- 초고속충전을위해서는배터리및구동시스템이 800V 급으로변화하여야 하는어려움이있으며, 현 400V 시스템에서는최대 4 배의충전속도가능함. < 그림 20> 전기자동차제작사충전방식채택현황, ABB 자료발췌 (2017.9) 3 일본 ( 닛산 ) 2010년말에준중형급의대중형전기자동차 Leaf EV를출시함으로써대중형전기자동차시장을처음으로개척함. 24kWh의배터리, 80kW의전기구동시스템으로, 미국현지 2,780달러에판매를시작으로, 현재까지글로벌누적판매대수 20만대이상으로최다판매수를기록. - 구동모터로는최고효율 96% 의영구자석형동기전동기 (PMSM) 를채용. 2013 년에출시된 2 세대 Leaf 는차량중량저감, 전동기토크특성과감속 기가최적화됨에따라일충전주행거리가약 16% 향상됨. - 47 -
- 2 세대 Leaf 에는고정자요크및회전자자석최적화를통해서토크밀도 (1.5kW/kg) 향상과경량화를했고, NVH 저감설계를통해차량정숙성을 개선함. < 그림 21> 2013 년출시된닛산의 3 세대 Leaf EV (a) 구동용전동기최적설계모델 (b) e-pt 중량저감결과 < 그림 22> Leaf 2 세대전동기의최적설계를통한중량저감 2017 년에는신형 Leaf 를출시하였으며, 40kWh 의고용량배터리에 110kW 의전기구동시스템을탑재하여주행성능을향상함. - 48 -
< 그림 23> 닛산의 2017 년형 Leaf 전기자동차 ( 충전기 ) 2010년차데모표준화로전세계에약 16,500대의차데모방식급속충전시스템을보급하고있음 (2017년상반기 ). 차데모방식 * 의충전기는전세계 16,500대 ** 를보급하고있으며, 미국및유럽의 CCS 채택으로차데모와 CCS인멀티충전기보급협력을추진중. * 차데모방칙은 AC/DC 인렛및커넥터 ( 단상, 고속 DC) 를필요로하며, PWM CAN 통신기반으로 21 대의 EV 가적용하고있으며, 충전기 50 개사 230 개충전기모델 이있음 ** 일본 7,100 대, 유럽 5,000 대, 북미 2,300 대, 아시아 2,000 대, 기타 100 대 - 49 -
< 그림 24> 일본차데모보급현황, 차데모홈페이지 발췌 (2017.6) < 표 27> 충전커넥터별특징및장단점비교 구분 콤보 1 (62196-3) 콤보 2 (62196-3) 차데모 (62196-3) GB (62196-3) 테슬라 US- 타입 테슬라 US- 타입 형상 전압 / 전류 사이즈 ( 둘레 ) 통신방식 AC:250V/32A(80A -USA) DC:600V/200A (1,000V/400A) 74 mm x 113.5 mm AC: PWM DC: PWM+PLC AC:1480V/70A ( 단상 ) 2480V/63A (3 상 ) DC:1000V/200A (1,000V/400A) 74 mm x 102 mm AC: PWM DC: PWM+PLC DC:600V/200A (1,000V/400A) 70mm x 70mm AC12VControl er+ CANBus (IEC61851-24) 750 V/250 A 78 mm x 73.8 mm CANBus (GB/T27930) AC:240V/80A( USA) DC:410V/330A 33 mm x 38 mm AC: PWM DC: CAN AC:380V/24A DC:410V/330A 51 mm x 54 mm AC: PWM, CAN - 50 -
채택국가 채택기업 ( 차종 ) 특징 V2G 디자인 보급대수시장수요 미국, 캐나다, 한국 BMW, GM, HMC, 폭스바겐, 볼로, 다임러, 포드, 포르쉐등 - 한개의인렛으로A C단상, DC충전가능및간단함 Yes ( 미국및유럽 V2G 실증 ) SAE J1772 + IEC 62196-3 (IEC,SAE) 1,500( 미국 ) ( 차린연합 ) 아시아, 유럽, 호주, 인도 ( 예정 ) 르노, BMW, 폭스바겐, 포르쉐, 테슬라 - 한개의인렛으로A C단상, 3상충전및 DC충전가능및간단함 Yes IEC 62196-2 + IEC 62196-3 (IEC,EN) 4,500( 유럽 + 아시아 ) ( 차린연합 ) 일본, 유럽, 한국, 미국 닛산, 미쯔비시, 기아, PSA, 마쯔다, 테슬라 (Adator solution) - DC 전용으로 AC 인렛별도필요 - CAN 통신으로차량측충전인렛고가및고장발생높음 Yes (V2H, V2L 실증 ) IEC 62196-3 차데모일본 (IEC, IEEE, EN) 16,572 ( 일본차데모연합 ) 중국 중국기업대부분 (BYD, BAIC, Dongfeng...) DC 전용으로 A C 충전은 GB/T18487 AC 충전 인렛 필 요 IEC 62196-3 GB/T20234.3 미국, 일본, 대만 테슬라 한개의인렛으로 AC 단상및 DC 충전가능 No 테슬라 15,000 기이상 6550 유럽, 호주, 중국, 홍콩, 마카오, 뉴질랜드, 한국 테슬라 한 개의 인렛 으로 AC 3상 및 DC 충전 가능 No Modified 타입 DD IEC 62196-2 EV 커넥터 ( 타입 2)wit h 7contacts 50kW 50kW 50kW 50kW 120kW 120kW 차량측의충전 AC3상 충전지 기타 인렛이원및 DC의지 Adaptor 허용상대적으로원전압이콤보1 only 테슬라저렴대비높음 x x x ( 단상AC 사용 ) 무선충전지원 HPC Upto400kW Upto400kW Upto400kW x x x 4 중국 중국은 자동차와전기차산업발전계획 (2012 2020) 을발표, 10년간 1,000억위안을전기자동차개발과보급지원에투입할예정임. BYD 社같은경우전기자동차와하이브리드자동차를포함한신에너지차량매출이상반기에 27억위안으로전년대비 10배이상증가함. 창안자동차, 북경자동차, 중태자동차등자동차업체도 2014년전기자동차출시를하였음. - 51 -
중국에서의전기자동차기술은점차적으로발전하고있는추세이며, 주행거리 ( 순전기동력 ) 250km이상인순수전동승용차에한해최대 6만위안, 차량길이 10m이상인순수전동객차에한해최대 50만위안의보조금을지급할만큼기술력이향상되었다고볼수있음. (BYD) 중국의전기자동차 1위기업으로, 승용전기자동차인 E6은 90kW급 PMSM, 80kWh의배터리장착으로일충전 400km 이상주행이가능함. 인버터는 90kW급동기모터를구동하는인버터로파워부와제어부로나뉘어져있는것이특징이며, 최대속도 7,500rpm으로다소낮은속도범위임. < 그림 25> BYD 社의인버터제어부및파워부 중국이세계적으로강한분야로, BYD의경우국산보다평균 30% 저렴한가격경쟁력으로, 2016년 13,278대의전기버스를중국, 유럽, 미국등에판매하였음. - 전기버스의충전방식으로는배터리교체형, 플러그인형, 온라인형등이있고, 현재는구성및운영방식이단순한플러그인형이대세임. - 52 -
< 표 28> 국내기업의전기버스와중국기업의 전기버스비교 2) ( 플러그인 ) 하이브리드자동차 1 미국 (GM) 2010년말, 주행거리연장형플러그인하이브리드자동차인쉐보레볼트를세계최초로출시하고, 2016년전기주행거리를증대한 2세대볼트를출시함. 초기 60여 km는순수전기모드로운행되고, 이후엔진을이용한발전으로전기에너지를충전하여기존전기자동차의주행거리에대한제약을탈피하
였음. - 순수전기구동연비 39.6 km/l(equivalent), 엔진구동연비 15.7km/L로서평균연비는 25.6km/L를기록함. LG화학의 18.4kWh의리튬이온배터리를탑재한 2세대볼트 PHEV는 192 개의배터리셀을탑재, 하중감소와효율개선을통해 EV 주행모드를최대 89km까지높임. - 1.5L 가솔린엔진을탑재하여, 주행거리를 676km까지연장하였으며, 2개의전기모터가 111kW(149마력 ) 의출력을발휘. < 그림 26> GM 의 1 세대 ( 좌 ) 및 2 세대 ( 우 ) 볼트 (Volt) 2 유럽 디젤엔진중심의벤츠와 BMW 는규제강화와토요타하이브리드자동 차의시장잠식에따라하이브리드자동차의개발을확대하고있음. ( 벤츠 ) 2009년에 S400 하이브리드자동차모델개발을시작으로차종을확대. S400 하이브리드자동차는 3.5리터 V6 가솔린엔진에 20마력전기모터를탑재하여 299마력의출력으로, 유럽연비 12.7km/L, CO2 배출 189g/km의성능을나타냄. (BMW) 액티브하이브리드자동차 X6, X7 모델을개발 - 54 -
GM 에서제작한니켈 - 메탈 - 하이브리드배터리팩을채용하고, 67kW 의전 기모터를탑재하여제로백 5.6 초, CO 2 배출량 231g/km 를나타냄. ( 푸조 ) RCZ 하이브리드자동차 4 는 2.0L 디젤엔진앞바퀴구동으로, 37 마 력의전기모터는뒷바퀴를구동하는변형된 4WD 하이브리드자동차임. CO 2 배출은 95g/km 으로, 니켈 - 메탈하이브리드배터리로동작함. < 그림 27> 벤츠의 S400( 좌 ) 와 BMW 의액티브 ( 우 ) 하이브리드자동차 ( 폭스바겐 ) 다양한하이브리드자동차와함께플러그인하이브리드자동차를생산판매중에있으며, 글로벌생산기지확대에도노력하고있음. Touareg HEV, Jetta HEV, Golf PHEV, Pasat PHEV 등을양산하고있으며, TMED (Transmission Mounted Electric Drive) 병렬하이브리드기술을적용하고있음. 최근 1리터카로공개된디젤 PHEV XL1을소량생산 / 판매할예정이고, 중국 FAW와공동으로 PHEV 양산계획을발표함. ( 마일드하이브리드자동차 ) 유럽의자동차메이커들은연비를향상시키고비용상승억제를위해, 48V 마일드하이브리드시스템의개발에주력하고있음. 마일드하이브리드자동차는내연기관엔진에전기모터가보조로탑재되어 - 55 -
내연기관엔진의출발시토크보조를하며, 주행중에도필요시에토크를보조함. - 약 10kW 내외의전기모터를탑재하며, 고전압이아닌 48V급의배터리로구동가능하기때문에배터리가격및절연비용이감소함. - 르노는시닉과메간에콘티넨탈의마일드하이브리드시스템을도입하였으며, 폭스바겐도골프의마일드하이브리드버전을출시함. < 그림 28> 자동차동력시스템의전동화정도에따른분류 글로벌투자자문회사인에버코어 ISI에서는 48V 하이브리드가디젤을대체하고, 2020년까지 PHEV를포함한 HEV 유럽판매를능가할것으로전망. - 2025년까지글로벌에서판매되는모든차의약 55% 가 48V 시스템을탑재할것으로전망. - 마일드하이브리드자동차의수요가높아짐에따라발레오, 컨티넨탈, 델파이등의글로벌부품업체가해당기술의높은점유율을확보할것으로예 - 56 -
상. 3 일본 ( 토요타 ) 1997년세계최초하이브리드자동차인 Prius 양산이후다양한후속모델들을출시하면서전세계하이브리드자동차의 1위를유지하고있음. Prius 이후 Camry, Highlander, Prius PHEV(2010년 ), 렉서스 RX400h, GS450h 등으로하이브리드자동차의라인업을다양화함. Prius는 1997년출시이후현재까지 4세대버전이출시 (2016년) 되면서지속적인성능을향상시키고있음. - 3세대 Prius의경우, 모터를 2배고속화함으로써출력 20% 향상, 체적 27% 를감소시켰고, 영구자석을극단 2개배치로와전류에의한발열을감소시킴. - Generator의경우, 분포권으로설계되었던고정자를집중권방식으로변경하여최적화수행함으로써공간을 30% 줄임. < 그림 29> 3 세대프리우스동력시스템의주요변화 - 57 -
< 그림 30> 3 세대프리우스전기모터의손실저감기법 4세대 Prius의경우인버터에이중냉각방식을적용하여고전력밀도를실현. - Double-Sided 냉각방식을통하여단면냉각방식에비해 30% 이상의열저항개선과이상의최대전류개선을이룸. (a) 파워모듈의냉각구조 (b) Double-Sided 냉각방식적용 < 그림 31> 4 세대프리우스의인버터에적용된이중냉각방식 기술 ( 혼다 ) 하이브리드동력시스템을채용한다양한차량을출시함으로써 글로벌하이브리드자동차시장을공략함. Insight Civic, Accord, New-Civic, Accord-PHEV, CR-Z 등을양산중으로 - 58 -
FMED 방식의병렬식하이브리드동력시스템기술과최근 E-CVT 기술을확보함. 최근대형승용차용 3모터 HEV 시스템변속기를개발하고있고, 다양한첨단지능형차량기술과가격경쟁력중심의하이브리드동력시스템기술을접목하고있음. 토요타, 히타치, 메이덴등은차세대반도체인 SiC 전력반도체를이용한차세대고밀도 / 고효율인버터개발에노력. SiC 전력반도체는기존 Si 반도체보다고효율전력변환및소형화등의이점으로인해, 빠른속도로차량구동용인버터시장을점유할것으로전망. 전력반도체회사들을중심으로프로토타입의 SiC기반전기자동차용인버터를개발하고있으며, Hitachi 社의인버터는 35kW/L, Meiden 社의인버터는 60kW/L를달성. (a) SiC 전력반도체 ( 히타치 ) (b) SiC 인버터 ( 히타치 ) (c) 60kW/L 급 SiC 인버터 ( 메이덴 ) (d) SiC PCU ( 토요타 < 그림 32> SiC 반도체를적용한일본기업들의고밀도인버터 개발사례 - 59 -
4 중국 (BYD) 2014년에주행거리연장형 PHEV인퀸 (Qin) 하이브리드자동차를출시하였으며, 2015년에는 SUV형 PHEV인탕 (Tang) 을출시함. 퀸 (Qin) 은배터리만으로주행할수있는거리는약 70km이며, 제로백은 5.9초의강력한토크성능을발휘함. 탕 (Tang) 은 2.0리터가솔린터보엔진과 2개의 150마력전기모터를탑재하고있으며, 종합출력 505마력으로제로백 4.9초를기록하였고, 배터리는 18kWh의리튬이온배터리로서, 순수전기주행모드로 80km까지주행이가능함. 3) 수소전기자동차 1 미국 (GM) 1996년달탐사수소전기자동차인 Electrovan 시험을시작으로 2016년미군트럭용수소전기자동차를생산중임. 2001년하이드로젠 1을개량한하이드로젠 3을발표하고, 2002년에콘셉트카 Hy-Wire을소개하고, 2008년제네바모터쇼에서캐딜락프로보크콘셉트카를발표함. 2016년군용에적합한수소전기차개발로선회, 최근 SURUS(Silent Utility Rover Universal Supersutructure) 기술로자율주행기술을더해일충전거리 640km가가능한공용플랫폼개념을소개함. 또한, 2013년부터혼다와수소전기기술을공유해왔고, 2017년 1월미국미시간공장에수소연료전지생산을위한 970억원규모의투자계획을공표함. - 60 -
< 표 29> 미국 GM 의수소차기술현황 차량명년도연료전지형태연료전지용량주행거리 사진 Provoq 2008 Fuel cell/battery hybrid 88 kw PEM 483 km HydroGen4 2007 Fuel cell/battery hybrid 93 kw PEM 320 km Equinox FCEV 2006 Fuel cell/battery hybrid 93 kw PEM 320 km Sequel 2005 Fuel cell/battery hybrid 73 kw PEM 483 km Diesel Hybrid Electric Military truck 2003 Fuel cell APU 5 kw PEM N/a AUTOnomy Concept only 2002 Fuel cell N/a N/a Hy-Wire Proof of Concept 2002 Fuel cell 94 kw PEM 129 km Advanced HydroGen3 (Zafira van) 2002 Fuel cell 94 kw PEM 270 km HydroGen3 (Zafira van) 2001 Fuel cell 94 kw PEM 400 km Chevy S-10 (pickup truck) 2001 Fuel cell/battery hybrid 25 kw PEM 386 km Precept FCEV 2000 Fuel cell/battery hybrid 100 kw PEM 800 km (est.) Concept only HydroGen1 (Zafira van) 2000 Fuel cell/battery hybrid 80 kw PEM 400 km Sintra (mini-van) 1997 Fuel cell 50 kw PEM N/a - 61 -
(Ford) 비교적수소전기차를장기적인계획에포함했지만, 최근 2020년내외로수소전기차출시를위한기술개발중. Ballard Power Systems사와제휴하여 캘리포니아연료전지파트너십 에참가함. 2000년포커스 FCV를발표하였으며, 2002년에각부분을개량하여하이브리드화한포커스세단 FCV를제작함. - 포커스 FCV는 300V 배터리팩과 Brake-by-Wire 기반으로, 구형수소탱크에비해 24.8MPa에서 34.5MPa으로압력이향상됨. 2007년플러그인기능이부가된 엣지위즈하이시리즈드라이브 를발표하여수소연료전지와리튬이온배터리를결합시켜 17.3km /L의연비와배기가스 Zero Emission을실현하였음. < 표 30> 미국 Ford 의수소차기술현황 차량명년도연료전지형태연료전지용량주행거리사진 Airstream concept vehicle/ HySeries Edge 2007 Fuel cell plug-in hybrid HySeries Drive 491 km Explorer 2006 Fuel cell/battery hybrid 60 kw PEM 563 km Advanced Focus FCV 2002 Fuel cell/battery hybrid 85 kw PEM 290 km Focus FCV 2000 Fuel cell TH!NK FC5 2000 Fuel cell 85 kw PEM 85 kw PEM 160 km N/a P2000 HFC (sedan) 1999 Fuel cell 75 kw PEM 160 km - 62 -
2 유럽 ( 다임러벤츠 ) 2018년상반기 PHEV 기반의수소전기차출시를발표할예정임. 다임러벤츠의최초연료전지자동차는 NECAR 1로 1994년 5월에발표되었으며, NECAR는뉴일렉트릭카의약자로 1호차를의미함. 2002년 10월에 F-Cell 글로벌프로그램을시작으로, 일본, 독일, 미국, 싱가포르의 4개국에 2003년 ~2004년에 60대 F-Cell을공급하고, NECAR 4a와같은압축수소를연료로하고연료전지출력 68.5kW, 65kW모터를사용함. 2005년 3월에는 B 클래스 F-Cell을발표하였으며종래의 A 클래스 F-Cell 보다 35kW상회하는최고출력 100kW의모터를탑재하여, 스택출력도 90kW로향상하였음. < 표 31> 독일 Daimler-Benz 의수소차기술현황 차량명년도연료전지형태연료전지용량주행거리사진 Ener-G-Force 2012 Fuel cell N/a N/a Mercedes- Benz F 125! Mercedes- Benz F 800 Mercedes- Benz B-Class F-Cell Mercedes- Benz Blue Zero F-Cell 2011 2010 Fuel cell/plug-in battery hybrid Fuel cell/battery hybrid 2009 Fuel cell 2009 EcoVoyager 2008 Fuel cell/battery hybrid Fuel cell/battery hybrid N/a N/a 90 kw PEM N/a 45 kw PEM 46km on battery and 952 km on H2 9km on battery plus 600km on H2 385 km 400 km 483+ km F600 HYGENIUS 2005 Fuel cell/battery hybrid 60 kw PEM 400 km Jeep Treo 2003 Fuel cell N/a N/a A-Class F-Cell 2002 Fuel cell/battery hybrid 85 kw PEM 145 km - 63 -
NECAR 5.2 (A-class) 2001 Fuel cell/battery hybrid 85 kw PEM 482 km Sprinter (van) 2001 Fuel cell 85 kw PEM 150 km Natrium (Town Country Mini Van) 2001 Fuel cell/(40 kw ) battery hybrid 54 kw PEM 483 km Jeep Commander (SUV) 2000 Fuel cell/(90 kw ) battery hybrid 50 kw PEM 190 km NECAR 4 - Advanced (California NECAR) 2000 Fuel cell 85 kw PEM 200 km NECAR 5 (A-class) 2000 Fuel cell 85 kw PEM 450 km NECAR 4 (A-Class) 1999 Fuel cell 70 kw PEM 450 km NECAR 3 (A-Class) 1997 2 fuel cell stacks 50 kw PEM 400 km NECAR 2 (V-Class) 1996 Fuel cell 50 kw PEM 250 km NECAR 1 (180 van) 1994 12 fuel cell stacks 50 kw PEM 130 km (BMW) 2020 년내외로수소전기차출시예정임. 초창기수소를내연기관연료로사용하는매우독특한전략을내세웠으나, 2020 년내외로대형세단형수소차를판매할계획이고, 2014 년이후수소 연료전지차개발을위해도요타와협업중에있음. (VW) 2020 년내외로수소전기차출시예정 2008 년신형소형 SUV 티구안무공해차를발표하였고, 티구안하이모션 퓨얼셀콘셉트 로 107 마력, 6.8Ah 용량의리튬이온배터리가장착됨. - 리튬이온배터리는브레이크재생에너지또는연료전지에의해충전. - 연료전지시스템과배터리모두작동하는경우파워는 134 마력으로향상되 고최고속도 150 km /h, 정지상태에서 100 km /h 도달시간이 14 초임. - 64 -
3 일본 (Toyota) 2014 년 12 월, 첫대중형양산차미라이 ( 未來 ) 를출시함. 1992년부터개발을시작하여, 2001년에독자적인연료전지스택의연료전지자동차를발표하고, 90kW의연료전지, 80kW의교류동기모터및니켈수소전지가탑재된크루거를개발함. 연료전지차량 FCHV-adv' 는최대주행거리가약 830km로선행모델 FCHV' 의 2배이상으로형식인증을취득하여 2008년리스판매함. < 표 32> 일본 Toyota 의수소차기술현황 차량명년도연료전지형태 Mirai 양산 2014 Fuel cell/battery hybrid 연료전지용량 주행거리 100 600 km 사진 FCV-R concept 2011 Fuel cell/battery hybrid N/a 700 km FCHV-adv 2008 Fuel cell/battery hybrid Toyota FC stack 830 km FINE-N Concept only 2003 Fuel cell/battery hybrid N/a 194 km FINE-S Concept only 2003 Fuel cell/battery hybrid N/a N/a FCHV (Kluger V/ Highlander SUV) FCHV-5 (Kluger V/ Highlander SUV) FCHV-4 (Kluger V/ Highlander SUV) 2002 2001 2001 Fuel cell/battery hybrid Fuel cell/battery hybrid Fuel cell/battery hybrid 90 kw PEM 90 kw PEM 90 kw PEM 290km N/a 250km FCHV-3 (Kluger V/ Highlander SUV) 2001 Fuel cell/battery hybrid 90 kw PEM 300 km RAV 4 FCEV (SUV) 1997 Fuel cell/battery hybrid 25 kw PEM 500 km RAV 4 FCEV (SUV) 1996 Fuel cell/battery hybrid 20 kw PEM 250 km - 65 -
(Honda) 2016 년 6 월, 수소전기차클래러티를출시함. 연료전지자동차를처음으로발표한것은 1999년이나, 2002년 12월 2일에토요타와함께가장먼저리스판매를시행함. 2003년에는저온 (-20 ) 시동과더욱소형화된차세대연료전지스택 Honda FC STACK 을 FCX에탑재하여제37회동경모터쇼에출품하였음. - 스택 1대의중량은 48kg으로과거 FCX-V3에탑재한스택의 73kg보다도경량화되었고출력은 35kW에서 50kW로성능이향상됨. 2006년에는자체개발의 FC스택을차량에장착하였고, 보조전원은리튬이온이차전지를사용하여 40% 소형 경량화를달성함. - 스택은바닥의센터터널부에종으로배치하고연료가스가위에서아래로흐르는 V 유동 (Vertical gas flow) 을채용하여생성수의배수성을향상하였음. < 표 33> 일본 Honda 의수소차기술현황 차량명년도연료전지형태연료전지용량주행거리 클래러티 2016 Fuel cell 100 kw PEM 600 사진 FC Sport concept 2008 Fuel cell PEM N/a FCX Clarity 2007 Fuel cell 100 kw PEM 570 km PUYO concept vehicle 2007 Fuel cell N/a N/a FCX concept vehicle 2006 Fuel cell 100 kw PEM 434 km Kiwami concept FCX 2002 FCX-V4 2001 FCX-V3 2000 2003 Fuel cell N/a N/a Fuel cell/honda ultra capacitors Fuel cell/honda ultra capacitors Fuel cell/honda ultra capacitors FCX-V2 1999 Fuel cell 85 kw PEM 85 kw PEM 62 kw PEM 60 kw PEM 355 km 300 km 173 km N/a - 66 -
FCX-V1 1999 Fuel cell/battery hybrid 60 kw PEM 177 km 4 중국 2020년까지 5개년계획으로수소 연료전지의연구개발에착수하였으며, 2020 년부터보급이시작될것으로전망됨. 상해시가수소차집중육성계획을발표 (2017.9.20) 하였고, 2025년까지국제적으로영향력있는수소차기업 1개와핵심부품사 8~10개등의설립이전망되고있음. 상해시를중심으로수소차및충전인프라확대계획을발표하고, 국가발전개혁위원회는 2030년까지수소차 100만대, 충전소 1000개건설로드맵을발표함. - 수소차양산이 5000대가량계획된 2020년과비교하면, 10년뒤수소차생산량은 200배이상늘어날전망임. 5 수소충전소 북미 60 여개, 유럽 100 여개, 아시아 100 여개 ( 일본 80, 한국 10, 중국, 인 도 ) 등수소충전소설치는약 500 여개이지만이중 50% 만가동되고있 음. - 67 -
< 그림 33> 전세계운영중인수소충전소현황 (2016.5) (2) 국내친환경차기술개발현황 1) 전기자동차 ( 현대기아차 ) 2011년정부의기술개발사업지원을받아쏘울 EV의개발에착수했으며, 2014년 4월에쏘울 EV를시장에출시함. 경쟁모델인닛산 Leaf보다우수한동력성능및일충전주행거리를확보하였으며, 특히냉난방기술로서히트펌프시스템을탑재함. 81kW급의고효율영구자석형동기모터탑재, 27kWh의리튬이온배터리탑재, 일충전주행거리 148km를달성하였음. ( 현대기아차 ) 준중형친환경차플랫폼을이용하여 2016년출시한아이오닉 EV는세계최고의연비를달성하며시장에서많은인기를받음. 28kWh의배터리와 88kW급의모터를탑재, 일충전주행거리 191km를달성하였으며, 이는당시전세계에서연비가제일높은전기자동차였음. - 68 -
- 히트펌프시스템의탑재, 유선형의차체, 배터리관리시스템의성능향상, 전기구동시스템의고효율화, 저마찰형타이어채용등의결과임. - 현대차는아이오닉 EV에대해배터리평생보증서비스를제공함으로써소비자들의불안감해소에노력함. ( 현대기아차 ) 2018 년에 64kWh 의배터리를탑재하여일충전주행거리 390km 성능을나타내는코나전기자동차와니로전기자동차를출시할 예정임. ( 르노삼성 ) 일충전주행거리 135km 의 SM3 Z.E. 를출시하였으며, 2017 년에는배터리의용량을 150% 증가하여일충전주행거리 213km 를달 성함 (LG 화학 ) 전기자동차배터리세계 1 위의생산업체로서, GM, 포드등에 배터리를공급, 향후성장동력확보에대한기대가큼. < 그림 34> 현대차그룹의쏘울 EV, 아이오닉 일렉트릭, 출시예정의장거리전기자동차 - 69 -
( 삼성 SDI) 기존보다출력밀도향상으로체적이 50% 개선된전기자동차 용배터리팩을개발하여 BMW i3, 르노삼성의 SM3 Z.E. 등에탑재함. (SK이노베이션) 쏘울 EV에배터리를공급하고있으며, 중국베이징자동차그룹, 베이징전공과공동으로합작법인을설립하는등중국시장진출함. 최근리튬이온배터리를구성하는 NCM811 배터리 * 를개발하여, 2018년국내전기자동차에 NCM811 배터리를탑재할계획으로발표함. * NCM811 배터리는켈 - 코발트 - 망간 (NCM) 의비율을종래 6:2:2 에서 8:1:1 로개선하 여생산비용감소와출력밀도향상을실현함. ( 급속충전기 ) 급속충전기는 50kW급으로개발하여전국에설치되고있으며, 최근 100kW급의급속충전기가개발되어보급될예정임. 급속충전기의충전플러그는 AC3상, 콤보1, 차데모의 3가지가동시지원되었으나, 2017년도에기술표준원고시를통해콤보1으로충전규격이통일됨. 100kW급의급속충전기는급속충전에소요되는시간을반가까이줄일수있는충전기술이고, 향후 400kW급의충전기술에대한연구가수행중임. ( 완속충전기 ) 대부분 7kW급으로공동주택의특수성을고려한과금형이동식충전기, 멀티탭형충전기, 스마트충전기술등이개발되고있음. 과금형이동식충전기 : 일반 220V 콘센트에 RFID 전자태그를부착하고, 태그인식및계량기능이있는전용충전기를사용하여전기요금을과금하는방식. - 70 -
< 범용콘센트 > < 전자태그 > < 사용모습 > < 그림 35> 과금형이동식충전기의외관및사용사례 멀티탭형충전기 : 충전제어기 1 대로 10 대이상충전이가능해서, 전용주 차공간문제를해소하고, 동시에여러대를충전할경우충전량을쉐어링할 수있음. < 다채널충전기 ( 안 )> < 사용모습 ( 안 )> < 그림 36> 멀티탭형충전기의구성및사용예 최근신축된아파트의경우, 다수의완속충전기가아파트주차장벽에매 립하여설치되었으며, 향후신축아파트로확산될수있을것으로보임. - 71 -
< 그림 37> 국내신축아파트에설치된벽매립형 완속충전기사례 < 표 34> 국내충전기종류별장단점비교 구분주차분쟁충전속도전기공사용도비고 완속충전기 (7kW 급 ) 콘센트형 (2.5kW 급 ) 급속충전기 (50kW 급 ) 스탠드형 / 벽부형 다채널형 ( 멀티형 ) RFID 테그부착 있음 4 5 시간필요 가장적음 공용 / 개인용 4 5 시간필요공용 설치를많이하면전용공간불필요 개발완료, 아직미보급중 가장적음 8 10시간불필요공용소요시간많이걸리고불편 스탠드형있음 20 30 분필요공용 전용공간필요 ( 충전완료시이동 ) 2) ( 플러그인 ) 하이브리드자동차 ( 현대기아 ) 국외선진완성차업체들과경쟁적으로내연기관 하이브리 드자동차 전기자동차동력시스템패러다임변화에빠르게대응하는 기술개발로드맵을바탕으로친환경자동차개발을추진하고있음. 2020 년 28 차종라인업확대추진으로, 단계별전략을기반으로향후독자적 인기술확보를통한친환경차라인업확대및차세대시스템으로진화가 - 72 -
속화추진중. - 2020 년 28 차종이상확대추진중 (HEV 10 종, PHEV 8 종, EV 8 종, FCEV 2 종 ) 1 단계 2 단계 3 단계 연구개발단계대량양산단계차세대환경차개발 2000~2010 2011~2015 2016~ 2009.7 2011.1 2011.5 2013.2 2014.4 2015.7 2016~ 아반떼 HEV 블루온 EV 쏘나타 HEV < 표 35> 현대기아차단계별전략 투싼 IX FCEV 쏘울 EV 쏘나타 PHEV 아이오닉 HEV,EV,PHEV 차세대 FCEV ( 전용플랫폼 ) 기존내연기관과다른전기동력시스템에최적화된친환경자동차전용플랫폼개발이요구됨. 세계최초로 3가지친환경파워트레인을하나의플랫폼에서구현하여, 2016년아이오닉 HEV, 아이오닉 EV, 아이오닉 PHEV를공개함. 최고성능을목표로주행저항최소화, 에너지관리최적화를적용한전용차량플랫폼과최고효율을구현할수있는전기동력시스템을개발하여탑재함. 아이오닉 HEV의경우, 도요타프리우스 HEV(4세대 ) 를약 2.3% 능가하는 22.4km/L 연비와, 니로의경우 CUV 동급최고연비 19.5km/L를달성함. - 아이오닉 HEV는최대출력 77kW의하이브리드전용파워트레인으로동력전달효율 95.7% 과고효율전기모터적용으로 95.5% 의전기구동효율을달성함. - 73 -
< 표 36> 아이오닉 HEV 및니로 HEV 사양 구분 아이오닉 HEV 니로 HEV 엔진동력 77kW 1.6GDi 77kW 1.6GDi 전기동력 32kW 32kW 배터리 1.56kWh 1.56kWh 가속성능 10.8 sec 11.5초 최대속도 185 km/h 162 km/h 복합연비 22.4 km/l 19.5 km/l 25 25 20 /l) m ñ(k 15 º Õ 10 ¹Ç º 5 20 ñ( km/l) 15 º Õ 10 ¹Ç º 5 0 아반떼가솔린아반떼디젤아이오닉 HEV 프리우스 4 0 니로 HEV QM3 디젤티볼리디젤티볼리가솔린 < 그림 38> 아이오닉 HEV, 니로 HEV 복합연비 < 그림 39> 아이오닉 HEV 파워트레인구성 - 74 -
( 공용화 ) 하이브리드시스템공용화기술기반 PHEV 개발전략 현대기아차는 2000년부터개발하여 2011년양산화한독자적하이브리드시스템을기반으로 2015년 PHEV 양산을착수하여, 2016년아이오닉 PHEV를개발함. 가격경쟁력확보가가능한 TMED방식의병렬형하이브리드구조를공용화하여 2015년쏘나타 K5 PHEV를국내와북미시장에성공적으로출시함. - 쏘나타 K5 PHEV의경우 9.8kWh의배터리를탑재하여 EV 주행거리 44km 를달성하였고, 장거리 1000km 이상을하이브리드주행 (HEV) 이가능한성능임. - 쏘나타 K5 PHEV는앳킨슨사이클기반의 2.0GDI 하이브리드전용엔진과 8.5kW HSG, 토크컨버터가제거된 6속자동변속기, 초박형고출력 50kW 전기모터 (HEV의경우 38kW), 9.8kWh 리튬이온폴리머고전압배터리 (HEV 의경우 1.62kWh) 를장착한 TMED(Transmission Mount Electric Device) 방식의패러렐하이브리드동력시스템구조를공용화하여우수한연비성능을확보함. < 표 37> 쏘나타 K5 PHEV 사양 구분성능 연비 EV 주행거리 CO 2 배출량파워트레인배터리최고속도 CD 4.6km/kWh, CS 17.2km/l 44 km 29 g/km 2.0 GDI엔진 + 50kW모터 TMED 패러렐하이브리드구조 9.8kWh 리튬이온 192 km/h 3) 수소전기자동차 ( 현대기아차 ) 원가절감및부품공급체계구축을위해노력하고있으며, - 75 -
국내연료전지산업육성을위한정부과제추진및개발. 컨소시엄을구성하여관련기관 ( 부품전문업체, 연구소및대학기관등 ) 과의공동개발에주력하고있음. 푸랑크푸르트모터쇼에서 2025년에출시계획인현대차고성능스포츠 N 2025 비전그란투리스모 (Gran Turismo) 를선보임 (2015.9) - 수소연료전지시스템을장착하고있으며차량무게가 972kg으로 1톤이하임. 2018년 3월 2세대수소차넥쏘출시예정으로, 1충전주행거리 609km, 연비수소 1kg당 96.2km( 투싼 ix 대비 25% 향상 ) 성능을갖고있음. < 표 38> 국내현대 기아자동차의수소차기술현황 차량명년도연료전지형태연료전지용량주행거리사진 ix35 2012 (2013 양산 ) Fuel cell/battery hybrid 100 kw fuel cell 587 km Blue2 ( blue square ) 2011 Fuel cell/battery hybrid 90 kw PEM N/a Tucson ix 2011 Fuel cell/battery hybrid 100 kw PEM 650 km Tucson ix35 FCEV 2010 Fuel cell/supercap hybrid 100 kw PEM 368 km i-blue concept 2007 Fuel cell 100 kw PEM 600 km Tucson II 2007 Fuel cell/battery hybrid 100 kw PEM 370 km Tucson 2004 Fuel cell/battery hybrid 80 kw PEM 300 km Santa Fe SUV 2001 Ambient pressure fuel cell 75 kw PEM 402 km - 76 -
Santa Fe SUV 2000 Ambient pressure fuel cell 75 kw PEM 160 km Borrego/ Mojave FCEV 2008 Fuel cell/ ultracapacitor 115 kw PEM 685 km Sportage II 2008 Fuel cell/battery hybrid 100 kw PEM 328 km Sportage 2004 Fuel cell 80 kw PEM 300 km ( 수소충전소 ) 2013년부터환경부에서수소차보급을목적으로수소충전소설치보조금을지급하여상용화가가능한충전소를구축함. 현재국내의수소충전소는총 19개로 700기압으로수소차충전이가능한충전소는 11개소가있음. - 연구 실증사업 14개소 : 산업부 (9), 국토부 (1), 교과부 (1), 지자체 (2) - 민간구축 3 개소 : 현대차 (3) - 보급사업 3 개소 : 광주 (1), 충남 (1), 창원 (1), 울산 (1) - 77 -
< 표 39> 국내수소충전소현황 - 78 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 제 3 장 자동차환경규제및보급정책현황 1. 자동차환경규제현황 (1) 내연기관규제개요 주요국은내연기관자동차에대해다양한환경관련규제제도를시행중이며, 규제내용이더욱강화되고있는추세임. 자동차에대한대표적인환경관련규제는배출가스규제, 연비규제, 온실가스배출규제, ZEV 의무판매제, 고배출차량운행제한, 내연기관판매금지등이있음. 내연기관자동차에대한환경관련규제는시행목적이자동차로부터의배출을줄인다는사실상동일한목적을가지며, 대부분의국가가자국의특수한환경이나관점에따라선택적으로제도를선택하여운영하고있음. 각규제제도에서는기준강화, 단계적도입 (Phase-in) 축소, 예외조항 (Super Credit 등 ) 적용범위축소등을통해시행강도가대폭강화되는추세임. 자동차업체로서는내연기관자동차환경규제대응을위한제작비상승및제품전략상의제약등의부담이증대. 각종환경규제에대응하기위해서는지속적으로 R&D 투자가이루어져야하며, 배기가스후처리하드웨어및소프트웨어등추가적인장치가필요한경우도있기때문에전반적으로자동차가격의상승을초래. 경우에따라서는각종환경규제를대응하기위해자동차성능 ( 출력 연비등 ) 의일부를희생해야하는경우도발생. 기업평균기준이적용되는규제 ( 예, 온실가스규제등 ) 에서는기준준수를 - 79 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 위해특정제품 ( 대체로고수익제품 ) 의판매를줄여야하는등제품전략 상에도제한이발생. 현재예고된내연기관자동차환경규제만으로도제작자로서는친환경차 (ZEV 등 ) 공급확대가불가피함. 많은제도들이 2020년경을전후로기준이대폭강화되거나각종유예규정등이철폐되면서기존내연기관자동차의기술로는환경규제에대응하기어려운상황임. 다른한편으로환경규제대응에따른내연기관자동차의가격상승요인으로인해내연기관자동차와전기자동차등친환경자동차간의가격격차는점점축소될전망임. < 그림 40> 자동차구입및 10 년유지관리비전망 ( 저유가기준 ) 따라서제작자로서는중기적으로내연기관자동차의개선을통한환경규제 대응이더욱어려워지면서 ZEV 판매의확대를통한규제준수가불가피한 상황임. - 80 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 규제유형 의무자 적용기준 배출가스규제제작자개별차 / 기업평균 해외 시행지역 우리나라 연비규제제작자기업평균미국, 일본, 중국 온실가스규제제작자기업평균미국, EU 미국 ( 캘리포니아 ZEV 의무판매제제작자기업평균주등 ) 중국 ( 추진중 ) 보너스- 맬러스제도고배출차량운행제한 내연기관판매금지 주요동향 대부분국가 국내기준 2016 2025 년 3.3 배강화 ( 검토중 ) 소비자개별차프랑스 ( 시행예정 ) 이용자개별차유럽주요도시 제작자 < 표 40> 내연기관자동차에대한규제유형 개별차 독일, 영국, 프랑스, 네덜란드, 노르웨이, 중국, 인도등추진 X 미국 CAFE 2017 2-25 년약 36% 강화 미국온실가스기준 2017 2025 년약 33% 강화 캘리포니아 ZEV 비율 2018년 4.5% 2025 년 22.0% 중국 NEV 의무비율 2018년 8% 2020 년 12% 저배출지역 (LEZ) 무배출지역 (ZEZ) 확대전망 2025~2030 년목표로추진중 - 81 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 (2) 배출가스규제 자동차배출가스규제는안전규제와더불어대표적인자동차관련규제로대부분의국가들이배출가스규제제도를시행하고있음. 국가 지역별로구체적인배출가스허용기준이나시험방법은다르지만일산화탄소, 질소산화물 (NOx), 입자상물질등의배출허용기준을설정하여차량인증의기본요건으로적용함. 우리나라는휘발유 가스자동차에대해미국의기준과시험방법을, 경유자동차에대해 EU의기준과시험방법을적용 시행중임. 개별자동차는차종 차급에따라설정된배출허용기준을만족시켜야하며, 제작자별로는전체평균배출허용기준도충족의무화함. 우리나라의경우개별자동차에대해기준 1~7의배출허용기준을적용하며, 경형 소형자동차와중대형차각각에대해제작자별평균배출허용기준적용. 경형 소형자동차의평균배출허용기준은 2016년 0.063g/km에서 2025년 0.019g/km로 3.3배강화. < 그림 41> 우리나라제작차평균배출허용기준 ( 탄화수소및질소산화물 ) - 82 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 < 표 41> 휘발유및가스차배출허용기준 경자동차소형승용소형화물중형승용중형화물 차종 기준 1 기준 2 기준 3 기준 4 기준 5 기준 6 기준 7 대형승용 화물초대형승용 화물 일산화탄소 2.61g/ km이하 5.97g/ km이하 2.0g/ km이하 1.31g/ km이하 5.97g/ km이하 2.0g/ km이하 1.06g/ km이하 5.97g/ km이하 2.0g/ km이하 1.06g/ km이하 5.97g/ km이하 2.0g/ km이하 0.625g/ km이하 5.97g/ km이하 2.0g/ km이하 0.625g/ km이하 5.97g/ km이하 2.0g/ km이하 0g/ km이하 4.0g/ kw H 이하 질소산화물 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.40g/ kw H 이하 탄화수소 ( 배기관가스 ) / 질소산화물 0.100g/ km이하 0.087g/ km이하 0.062g/ km이하 0.078g/ km이하 0.075g/ km이하 0.044g/ km이하 0.044g/ km이하 0.075g/ km이하 0.044g/ km이하 0.031g/ km이하 0.075g/ km이하 0.044g/ km이하 0.019g/ km이하 0.031g/ km이하 0.012g/ km이하 0.0125g/ km이하 0.031g/ km이하 0.012g/ km이하 0g/ km이하 0.14g/ kw H 이하 자료 : 대기규칙별표 17 제 1 호아목 (2016 년 1 월 1 일이후 ) 블로바이가스 0g/1 주행 탄화수소 증발가스 0.35g/ 테스트이하 포름알데히드 0.0025g/ km이하 측정방법 CVS-75 모드 - - - US06 모드 - - - SC03 모드 0g/1 주행 0.35g/ 테스트이하 0.0025g/ km이하 CVS-75 모드 - - - US06 모드 - - - SC03 모드 0g/1 주행 0.35g/ 테스트이하 0.0025g/ km이하 CVS-75 모드 - - - US06 모드 - - - SC03 모드 0g/1 주행 0.35g/ 테스트이하 0.0025g/ km이하 CVS-75 모드 - - - US06 모드 - - - SC03 모드 0g/1 주행 0.35g/ 테스트이하 0.0025g/ km이하 CVS-75 모드 - - - US06 모드 - - - SC03 모드 0g/1 주행 0.35g/ 테스트이하 0.0025g/ km이하 CVS-75 모드 - - - US06 모드 - - - SC03 모드 0g/1 주행 0g/1 주행 0g/ 테스트이하 0g/ km이하 - - CVS-75 모드 WHTC 모드 - 83 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 배출허용기준강화와더불어사실상규제가강화되는효과를가지는배출가스측정방법등이채택되고있는중. 2017년 10월 1일부터중 소형경유차는차대검사와더불어 RDE-LDV 측정방법에따른실도로배출허용기준을모두준수. 이상과같은배출허용기준충족을위해서는 R&D와더불어후처리장치등의추가부착이불가피하다는것이일반적인평가. - 84 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 (3) 온실가스및연비규제 우리나라는제작자별로연비와온실가스평균허용기준을선택적으로 준수. EU 는온실가스규제만을, 일본은연비규제만을시행하고있으며, 주요국 중에서는미국만이유일하게온실가스규제와연비규제를동시에적용함. 일반적으로기업단위로평균기준치를충족시키도록요구. 국가별로차종구분및시험방법등이상이하여일률적인비교는어려우나, 우리나라의연비및온실가스규제기준치는선진국수준ㅇ ; ㅁ. - 85 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 < 표 42> 우리나라자동차평균에너지소비효율기준및온실가스 배출허용기준 10 인승이하승용 승합차 11 인승이상 15 인승이하승합 화물차 연비기준 가 ) 판매비율별기준적용시 40.678-0.011168 m (m > 1,070kg) 28.7 km/l (m 1,070kg) 나 ) 연차별기준적용시 2016 년 : 31.136-0.008548 m (m > 1,070kg) 22.0 km/l (m 1,070kg) 2017 년 : 32.140-0.008824 m (m > 1,070kg) 22.7 km/l (m 1,070kg) 2018 년 : 32.810-0.009008 m (m > 1,070kg) 23.2 km/l (m 1,070kg) 2019 년 : 35.823-0.009835 m (m > 1,070kg) 25.3 km/l (m 1,070kg) 2020 년 : 40.678-0.011168 m (m > 1,070kg) 28.7 km/l (m 1,070kg) 가 ) 판매비율별기준적용시 23.45-0.004089 m (m > 1,070kg) 19.1 km/l (m 1,070kg) 나 ) 연차별기준적용시 2016 년 : 21.646-0.003774 m (m > 1,070kg) 17.6 km/l (m 1,070kg) 2017 년 : 21.796-0.003801 m (m > 1,070kg) 17.7 km/l (m 1,070kg) 2018 년 : 21.947-0.003827 m (m > 1,070kg) 17.9 km/l (m 1,070kg) 2019 년 : 22.698-0.003958 m (m > 1,070kg) 18.5 km/l (m 1,070kg) 2020 년 : 23.45-0.004089 m (m > 1,070kg) 19.1 km/l (m 1,070kg) 온실가스기준 1) 판매비율별기준적용시 97 + 0.0407 (m - 1421.8) (m > 1,070kg) 82.7g/km (m 1,070kg) 2) 연차별기준적용시 2016 년 : 127 + 0.0533 (m - 1421.8) (m > 1,070kg) 108.2g/km (m 1,070kg) 2017 년 : 123 + 0.0517 (m - 1421.8) (m > 1,070kg) 104.8g/km (m 1,070kg) 2018 년 : 120 + 0.0504 (m - 1421.8) (m > 1,070kg) 102.3g/km (m 1,070kg) 2019 년 : 110 + 0.0462 (m - 1421.8) (m > 1,070kg) 93.7g/km (m 1,070kg) 2020 년 : 97 + 0.0407 (m - 1421.8) (m > 1,070kg) 82.7g/km (m 1,070kg) 1) 판매비율별기준적용시 166 + 0.0407 (m - 1920.1) (m > 1,070kg) 131.4 (m 1,070kg) 2) 연차별기준적용시 2016 년 : 180 + 0.0441 (m - 1920.1) (m > 1,070kg) 142.5g/km (m 1,070kg) 2017 년 : 178 + 0.0436 (m - 1920.1) (m > 1,070kg) 140.9g/km (m 1,070kg) 2018 년 : 177 + 0.0434 (m - 1920.1) (m > 1,070kg) 140.1g/km (m 1,070kg) 2019 년 : 172 + 0.0422 (m - 1920.1) (m > 1,070kg) 136.1g/km (m 1,070kg) 2020 년 : 166 + 0.0407 (m - 1920.1) (m > 1,070kg) 131.4g/km (m 1,070kg) 제작자별평균허용기준은 2020 년이전까지는단계적인도입이적용되 나 2020 년이후부터는본격적으로전체차량에대해적용. 2019 년까지는생산 판매되는차량의일부만연비및온실가스규제가적용 되나 2020 년부터는 100% 에대해적용되므로사실상규제수준이가속적으 로빨라지고있는상황임. 자동차업체별로생산되고있는차종의종류및구성에따라 2020 년이후 연비및온실가스규제를충족시키기어려운업체도있을것으로예상됨. - 86 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 < 표 43> 평균에너지소비효율기준및온실가스배출허용기준연도별 적용기준 연도 판매비율 2016년 10% 2017년 20% 2018년 30% 2019년 60% 2020년 100% CO 2 배출규제를시행하고있는 EU 의경우도 2020 년을기점으로규제 수준이대폭적으로강화됨. EU 의 CO 2 평균배출량기준은현행 130g/km 에서 2020 년에 95g/km 로크 게강화되며, 2025 년에는다시기준이강화됨. 평균배출량계산시적용되는전기자동차등에대한슈퍼크레딧도 2023 년까 지점진적으로축소함. 미국의연비규제 (CAFE) 와온실가스배출규제를동시에시행하고있으 며, 기준도지속적으로강화되고있는중임. 2025 년경량자동차 (LDV) 의온실가스평균배출목표를현재 243g/ 마일에서 163g/ 마일로 33% 강화됨. 소형승용차의 CAFE 기준은현재 44 마일 / 갤런에서 60 마일 / 갤런으로 36% 강화됨. - 87 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 < 그림 42> 미국연비 (CAFE) 기준 < 그림 43> 미국온실가스배출기준 이상과같이글로벌차원에서대폭적으로강화되는연비및온실가스 규제를충족시키기위해서는내연기관자동차의개선만으로는어려움. 사실상해외현지생산및수출에의존하고있는국내자동차업체의관점에 서국내뿐아니라글로벌시장에서의연비및온실가스규제강화에대응 하기위해서는전기자동차등친환경차판매확대가불가피함. - 88 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 (4) 친환경차의무판매제도 1) 미국캘리포니아주 ZEV 제도 미연방청정대기법 (Clean Air Act) 의섹션 177 조항 (42 U.S.C. Sec. 7507) 에따라총 10 개주가캘리포니아 ZEV 제도를시행중임. ZEV 프로그램은자동차업체를평균판매량기준으로 3 개그룹으로구분 (Volume Status) 하여각각 ZEV 준수기준을설정함. 중형업체 (IVM) 1) 와대형업체 (LVM) 2) 는 ZEV 프로그램적용대상이며, 중형 업체와대형업체를구분하는기준판매대수는 2017 년까지 6 만대에서 2018 년부터는그기준선이 2 만대로강화 3) 함. ZEV 크레딧이부여되는차량유형은총 5 가지로구분되어각유형별 로상이한 ZEV 크레딧값을부여함. 유형 ZEV (Zero Emission Vehicle) TZEV (Transitional Zero Emission Vehicle) NEV (Neighborhood Electric Vehicle) AT PZEV (Advanced Technology Partial Zero Emission Vehicle) < 표 44> 자동차유형구분및 ZEV 크레딧 EV FCEV 해당유형 크레딧 2012~17 년 2018~25 년 1~9 ( 항속거리별 ) PHEV 1) HICE 2) 1~3 ( 기술별 ) 저속전기차 0.3 천연가스차 HEV 0.2~3 ( 기술별 ) 1~4 ( 항속거리별 ) 0.4~1.3 ( 항속거리별 ) 0.15 ( 요건충족시 ) PZEV 초저배출보통차 3) 0.2 - (Partial Zero Emission Vehicle) 주 : 1) SULEV 배출가스기준, 증발가스 (evaporative emission) 기준, 배출가스에대한 15년 /15만마일보증, 에너지저장장치에대한 10년 /15만마일보증등의요건충족. 전동항속거리에따른크레딧보너스 2) Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicle. 수소를연료로하는내연기관자동차 3) 배출가스제어부품부품및증발가스조건에대한 15년 /15만마일보증 - 1) Intermediate Volume Manufacturer 2) Large Volume Manufacturer 3) 평균판매대수 4,500 대이하의업체는소형업체 (SVM) 로분류되어 ZEV 프로그램의적용대상에서제외 - 89 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 < 표 45> ZEV 크레딧부여기준 (2018 년이후 ) 구분 전동항속거리 (R) 1) 크레딧크레딧계산 ( 마일 ) 최대값 R<50 0 ZEV 50 R<350 ZEV 크레딧 = 0.01 항속거리 + 0.50 4.0 R 350 4 TZEV 2) 10 R<80 ZEV 크레딧 = 0.01 항속거리 + 0.30 1.1 R<10 0 R 80 1.10 HICE 3) R 250 0.75 ( 기본크레딧 ) 1.25 R<75 0 EVx 75 R<350 ZEV 크레딧 = 0.01 항속거리 + 0.50 4.0 R 350 4 NEV ( 요건 ) 가속성 (0 20mpg 6초이내 ), 최고속도 (20mph 이상 ), 등속주행범위 (25마일이상 ), 드라이브트레인 24개월보증등 0.15 자료 : California Air Resources Board 주 : 1) 전기만으로주행할수있는최대거리, UDDS 실험방법에따른 AER(All Electric Range) 2) US06 Test로 AER이 10마일이상이면추가로 0.2의크레딧부여 3) UDDS Test 항속거리가 250마일이상이면 0.75의기본크레딧이부여되고, VMT TZEV allowance와결합하면 ZEV 크레딧의최대값은 1.25 각자동차업체에대해연도별 ZEV 크레딧의무비율과자동차유형별최대 최소의무비율이설정됨. 2018년이후는 ZEV 크레딧이부여되는차종이변경되며, ZEV 크레딧의무비율및유형별최대 최소비율도변경함. < 그림 44> ZEV 크레딧의무판매비율 ( 대형자동차업체기준 ) - 90 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 2) 중국신에너지자동차 (NEV) 크레딧제도 중국은 2016년 9월에기존에시행하던기업평균연비 (CAFC) 4) 제도를강화하고, 새롭게신에너지자동차 (NEV) 5) 크레딧제도도입을추진함. CAFC 크레딧제도는현재미국에서시행되고있는기업평균연비 (CAFE) 제도와유사한정책으로, 자동차업체의평균연비를규제하는제도임. NEV 크레딧제도는캘리포니아주의 ZEV 판매의무제도와유사한정책으로, 자동차업체의 ZEV 판매를의무화하는제도임. 모든자동차업체들은세부적으로설정된 CAFC 요건을충족시켜야하며, 연간내연기관자동차 5만대이상생산 수입하는자동차업체들은 CAFC 기준과 NEV 판매기준을모두충족시킬의무가있음. < 표 46> CAFC 크레딧및 NEV 크레딧비교 CAFC 크레딧 NEV 크레딧 내용기업평균연비에대한규제 NEV 생산비중에대한규제 이월여부가능불가 매매여부불가가능 크레딧부족시 크레딧여유시 과거축적한 CAFC 크레딧사용 관계기업으로부터양수 당해연도획득 NEV 크레딧사용 타업체로부터 NEV 크레딧구매 잉여크레딧이월 관계기업에게양도 타업체로부터 NEV 크레딧구매 CAFC/NEV 크레딧부족기업에매각 벌칙 저연비모델생산중단 일부가솔린모델생산중단 영향 내연기관연비개선필요 NEV 비중이클수록유리 CAFC 크레딧보다활용도가커서흑자필요성이 CAFC 크레딧보다큼 전기자동차항속거리가길수록유리 자료 : 중국재정부 ( 財政部 ), 삼성증권주 : 관계기업은직 간접적으로상대방기업의지분 25% 이상을보유하고있는현지기업 4) Corporate Average Fuel Consumption 5) New Energy Vehicle - 91 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 자동차업체별 NEV 점수는업체별로생산 수입하는각 NEV 모델에대해모델별 NEV 점수를곱한값으로계산함. 모델별 NEV 점수는해당 NEV 모델의종류와항속거리에따라다른값이부여되며, 항속거리가길수록높은점수가부여됨. < 표 47> 중국모델별 NEV 점수 NEV 유형 전동항속거리 (R) (km) 50 R 80 R<150 150 R<250 250 R<350 350 R EV - 2 3 4 5 PHEV 2 - - - - FCEV - - - 4 5 < 표 48> 중국 NEV 점수의무비율 2017 년 2018 년 2019 년 2020 년 2021 년 ~ NEV 의무비율 - 8% 10% 12% 추후발표 중국은 NEV 실적 ( 크레딧 ) 과 CAFC 실적의처리방법을통해양제도 간의정합성을확보. - 92 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 < 그림 45> CAFC 크레딧및 NEV 크레딧과부족시처리방법 * 자료 : The Goldman Sachs Group, China: Automobiles, 2016. 10. - 93 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 (5) 보너스 - 맬러스제도 프랑스는 2008년부터 CO 2 배출량기준의보너스-맬러스 (Bonus-Malus) 제도를통해전기자동차구매보조금을지급함. 세부규정은수시로변경되고있으며, 2017년에는 CO 2 배출량 20g/km 이하자동차 (EV) 구입시에는최대 6,000유로 ( 차량가격의 27% 상한 ) 의보너스 ( 보조금 ) 를지급 (2016년에는 6,300유로 ) 함. 21~60g/km 이하의자동차 (PHEV) 에대해서는 1,000유로의보조금을지급 (2016년에는최대 4,000유로 ) 함. 이상과같은 CO 2 배출량 60g/km 이하차량에대한보너스는승용차와경량상용차 (LCV) 모두에동일하게적용함. < 표 49> 프랑스의 CO 2 저배출차에대한보너스제도 ( 단위 : 유로 ) CO 2 배출차종 2017 년 1 월 1 일 ~ 비고 0~20g/km 승용차, 경량상용차 (LCV) 6,000 ( 차량가격 27% 이내 ) EV, FCEV, 필요시자율주행차에적용 21~60g/km 기준없음 승용차, 경량상용차 (LCV) 배터리용량 3kWh 이상전기 2 륜, 3 륜, 4 륜차 ( 납전지제외 ) 1,000 현재 PHEV 에해당 배터리용량기준 250 유로 /kwh ( 차량가격의 27%, 1,000 유로상한 ) 전기자동차에만적용 자료 : 프랑스환경 에너지 해양부 (MEEM) (http://www.developpement-durable.gouv.fr/bonus-malus-ecologiqueprime-conversion-et-bonus-velo) CO 2 배출량 127g/km 이상의차량에대해서매 g/km 단위로맬러스 ( 과징금 ) 가부과되며, 191g/km 이상차량에는 1만유로의맬러스 6) 부과. 이상과같은맬러스는 PEV 구매에따른혜택을증폭시켜주는효과를가지 며, EV 구매자와 CO 2 배출량 191g/km 초과차량구매자간의비용격차 6) 2016 년에는맬러스최고액이 8,000 유로 - 94 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 는최대 1 만 6,000 유로임. < 표 50> 프랑스의 CO 2 고배출차에대한맬러스제도 ( 단위 : g/km, 유로 ) CO 2/km 맬러스금액 CO 2/km 맬러스금액 CO 2/km 맬러스금액 CO 2/km 맬러스금액 126 0 143 690 160 2,773 177 6,300 127 50 144 773 161 2,940 178 6,553 128 53 145 860 162 3,113 179 6,810 129 60 146 953 163 3,290 180 7,073 130 73 147 1,050 164 3,473 181 7,340 131 90 148 1,153 165 3,660 182 7,613 132 113 149 1,260 166 3,853 183 7,890 133 140 150 1,373 167 4,050 184 8,173 134 173 151 1,490 168 4,253 185 8,460 135 210 152 1,613 169 4,460 186 8,753 136 253 153 1,740 170 4,673 187 9,050 137 300 154 1,873 171 4,890 188 9,353 138 353 155 2,010 172 5,113 189 9,660 139 410 156 2,153 173 5,340 190 9,973 140 473 157 2,300 174 5,573 191 이상 10,000 141 540 158 2,453 175 5,810 142 613 159 2,610 176 6,053 그밖에도프랑스정부는 2015년 4월부터노후디젤차를전기자동차로교체할때추가적인보너스를제공하는 ' 슈퍼보너스 ' 제도를운영함. 2015년에는 2001년이전에등록된디젤차를폐차하고 CO 2 배출량 60g/km 이하의차량 (EV 또는 PHEV) 를구입시에 3,700유로의보너스를추가지급. 2017년에는 EV에대한보너스가이전의 6,300유로에서 6,000유로로줄어든것을보상하기위해노후디젤차 ( 차령 10년이상 ) 폐차보조금을 4,000유로로인상하여 EV 구입의슈퍼보너스총액을 1만유로로유지. 우리나라는프랑스의보너스-맬러스제도와유사한방식의저탄소차협력금제도의시행을결정함. 2013년에저탄소차협력금제도에법적근거가만들어져당초 2015년부터시행하기로했으나, 정부는 2014년 9월에시행시기를 2020년말이후로연기한다고발표함. 최근환경부는온실가스배출량뿐아니라특정배출가스의배출을함께고 - 95 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 려하는방식으로제도를개선하고제도의이름을 친환경차협력금 으로변 경하겠다는방칙을공개함. (6) 고배출차량운행제한제도 세계주요도시들은저배출가스지역 (LEZ : Low Emission Zone) 또는무배출가스지역 (ZEZ : Zero Emission Zone) 을설정하는추세임. 유럽에서는 14개국 220여개도시가 LEZ 제도를시행하고있거나시행을추진중이며, 도쿄는 2003년부터 LEZ 제도를운영중. 도시별로 LEZ 내운행가능차종의기준은다르지만모든경우에대형차에대해 LEZ 기준이적용되며, 일부는경유밴이나승용차에대해서도적용되고 7), 이탈리아에서는 2륜 3륜차에대해서도적용함. < 표 51> 저배출가스지역 (LEZ) 과무배출가스지역 (ZEZ) 의용어비교 구분 저배출가스지역 (LEZ) 1) 주요내용 대기질개선을목적으로배출가스과다자동차의운행을제한하는지역 HEV 나전기자동차등의저배출자동차만운행을허용하거나기준이상의배출자동차가운행되는것에대해과금부과 무배출가스지역 (ZEZ) 2) 무배출자동차 (ZEV) 만의운행을허용하는지역 HEV 를포함한모든내연기관자동차의운행이제한되며전기자동차, 트램, 전기버스등만이운행가능 주 : 1) Low Emission Zone 2) Zero Emiaaion Zone 우리나라는수도권을대상으로노후경유차운행제한제도를운영중. 수도권 ( 대기관리권역 ) 내저공해조치명령미이행차량및종합검사불합격 차량을대상으로수도권내에서노후경유차의운행을단계적으로제한함. 7) 독일슈투트가르트시의경우에 2018 년부터유로 6 인증기준을충족하지않는디젤자동차의도심진입을제한하기로했으며, 이는독일자동차산업협회 (VDA) 에따르면전체디젤승용차의 70% 가이규제에적용될것으로추정 - 96 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 * 수도권 ( 대기관리권역 ) 내저공해조치명령미이행차량및종합검사불합격차량을대상으로수도권내운행제한 - Ⅰ단계 (2017년) : 서울전역 - Ⅱ단계 (2018년) : 서울, 인천 ( 옹진군은영흥면만포함 ), 경기 17개시 - Ⅲ단계 (2020년) : 대기관리권역전체 ( 서울, 인천, 경기 28개시 ) < 그림 46> 노후경유차운행제한지역 - 97 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 (7) 내연기관자동차판매금지 2016년부터일부국가에서 2030년이후내연기관자동차의판매금지를추진하려는움직임이나타나고있는중임. 독일, 영국, 프랑스, 네덜란드, 노르웨이등은 2030~40년부터내연기관판매금지를내용으로하는정책방향및입법계획을잇달아발표중. 선진국뿐아니라중국과인도등대규모자동차시장을보유한개도국도향후내연기관자동차의판매금지를추진중임. 각국의내연기관자동차판매금지방안의발표과정이나후속조치에대해검토할필요가있음. 유립등에서는의회에서내연기관자동차판매금지가논의가되고있으나아직실효성있는입법단계에이르지못한상태임. 다른대부분국가의내연기관자동차판매금지방안은정부의공식적인성명을통해발표된것이아니라특정관료의언급을통해뉴스화. 내연기관자동차판매금지를위한구체적인후속조치등이제시되지않고있는상황임. 현재로서는 2030년부터내연기관판매를실제로금지하는것은쉽지않을전망이나향후내연기관자동차판매금지라는방향성은명확함. 실제로내연기관판매금지정책이언제부터시행될것인가는각국의산업상황및정치적상황에따라가변적일것으로판단됨. 현단계에서내연기관을대체할가장유력한대안은전기자동차이므로자동차업계의관점에서는향후전기자동차개발 판매확대가불가피한선택이될것임. 또한정부의관점에서는현재와같은전기자동차에대한인센티브를지속하기어려운상태에서규제를통한전기자동차보급을추진하려는것으로해석됨. - 98 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 < 표 52> 주요국의내연기관자동차판매금지계획안 국가독일영국프랑스네덜란드 주요내용 2016. 10. 독일연방상원은 2030 년부터디젤, 가솔린등의내연기관을사용하는자동차인증을하지않다는내용의결의안을통과 - 실질적인입법권한을가진연방하원에서는논의단계 현실적으로 2030 년부터내연기관자동차판매를금지하기는어려울것이라는평가 2017. 7. 영국환경식품농무부 (DEFRA) 는도로의이산화질소농도감축계획을발표하면서, 2040 년부터휘발유및경유승용차와밴 (Van) 의판매를금지할것이라고발표 2017. 7. 니콜라윌로 (Nicolas HULOT) 프랑스환경부장관이발표한 '2050 년이산화탄소제로환경정책 ' 에 2040 년부터프랑스에서경유차 휘발유차판매금지내용포함 2 친환경차보급확대를위해전기자동차및하이브리드자동차등친환경차에대한구매지원확대및충전망을확충할방침 배기가스조작으로드러난경유차의대기오염을줄이기위해 2022 년까지경유소비세율을휘발유수준으로단계적으로인상하고, 유럽의경유차에대한배출가스기준을강화하기위해 Euro7 기준도입을제안할예정 2016. 3. 네덜란드노동당 PvdA 당은 2025 년부터휘발유 경유사용신차판매를금지하고전기자동차판매만허용한다는내용을발의 동법안은소수정당들의지지를받아하원에서가결됐고, 이후상원의통과여부에따라법안의효력이결정될전망 노르웨이 2016. 6. 노르웨이의주요정당중집권보수당을비롯한노르웨이 4 개정당이 2025 년부터새로운내연기관차판매를금지하는제안에합의 이번합의엔보수성향인보수당 진보당과중도기독민주당, 진보정당인좌파당등총 4 개정당이참여했으며, 이 4 개정당은의회전체 169 석가운데과반인 96 석 (53.9%) 을차지하고있어합의가이행될경우내연기관차판매금지법안통과가유력 중국 인도 2017. 9. 중국공업정보화부의신궈빈 ( 辛国斌 ) 부부장 ( 차관 ) 은텐진 ( 天津 ) 에서열린 2017 중국자동차산업발전국제포럼 에서내연기관차의생산, 판매를중단하기위한일정표를마련중이라고공개 중국국가발전개혁위원회도새로운화석연료자동차프로젝트를승인하지않겠다고밝힌바있음 2016. 3. 피유시고얄 (Piyush Goyal) 전력 석탄 신재생에너지부장관은 2030 년까지 100% 전기자동차 ' 라는정부목표를발표 2017. 6. 전력 석탄 신재생에너지부공식블로그를통해 2030 년까지인도에서판매되는모든차량이전기자동차가되도록하겠다는목표를공개 인도정부는내각개편의일환으로 2017 년 9 월 3 일전력 신재생에너지부의부처가분리되어전력 신재생에너지부장관이라지쿠마르사인 (Raj Kumar Singh) 으로교체되고피유시고얄전 ( 前 ) 장관은석탄부장관만을역임하게되어기존의정책이지속적으로추진될지는미지수 - 99 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 2. 해외친환경차보급활성화정책 (1) 미국 연방정부친환경차관련정책 연방정부에서는전기자동차 (EV, PHEV) 구매시인센티브로써연방세 $7,500( 최대 ) 을환급해주고주정부별로는소득세, 등록세등의감면을시행 하고있음. < 표 53> 미국연방정부의친환경차관련정책 구분 프로그램 법규 세부사항 에너지정책법 (2005) 에너지독립및 최소 5kWh용량배터리에대해 EV / PHEV 안보법 (2007) $2,500 소득세세액환급 세액환급 구제금융법령 (2008) 최대 $7,500까지 20만대차량에전기자동차 경제회복및제공보급재투자법 (2009) EV 보급 전기자동차보급및통합을 경제회복및위해 11개주정부에지원금재투자법 (2009) 제공 차세대자동차 경제회복및 배터리와인프라제조및보급기술재투자법 (2009) 투자프로그램 델라웨어, 테네시, 캘리포니아차세대기술배터리인프라주 EV시설투자자동차 에너지독립및및생산지원제조설비시설의재정비, 확장, 제조지원안보법 (2007) 설립비용의 30% 까지대출프로그램가능 배터리 R&D 경제회복및 차세대배터리와같은고위험 / 지원금 재투자법 (2009) 고수익연구에지원금투자 하와이, 일리노이, 루이지애나, 몬타나, 뉴저지, 오클라호마, 오리건, 사우스 캐롤라이나, 테네시주등은 2013 년이후세제혜택을중단한상태이나, 미국 내 EV 보급은주정부차원에서실시되고있는 ZEV(Zero Emission - 100 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 Vehicle) 프로그램강화로활성화될전망임. 많은주에서는하이브리드자동차및전기자동차의보급 확산을위한다양한인센티브정책을수립중이며최소 37개주와콜럼비아특별구에서는다인승전용차선면제, 재정인센티브, 차량검사또는배출가스시험면제, 주차인센티브또는실제이용요금할인등혜택을제공하고있음. 캘리포니아주의경우수소충전소건설및생산업체에 30% 세제감면정책을실행중이며, 최소 100개의수소충전소를설치하기전까지연간 2,000만달러보조금을수소충전소개발에할당하고있음. 설치비의 85% 및운영비중 10만달러를 3년간보조해주고있음. < 표 54> 기타주정부인센티브현황 (2017 년 ) 도시보조대상및기준보조내용비고 캘리포니아 청정차량구입비 환급 (CVRP) FCEV $5,000 EV $2,500 PHEV $1,500 뉴욕 EV 소비자환급 프로그램 EV PHEV 최대 $2,000 버몬트 PEV 구매, 대여최대 $2,000 배터리용량에 따라차등 메사추세츠 전기자동차환급 (MOR-EV) 프로그램 최대 $2,500 로드아일랜드 PEV 구매, 대여최대 $2,500 코네티컷 FCEV, PEV 구매환급 (CHEAPR) $750 ~ $3,000 배터리용량에 따라차등 메릴랜드 PEVs 소비세공제최대 $3,000 2017. 6. 30 종료 - 101 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 (2) 유럽 영국 영국정부는 2011년 1월부터초저탄소차량구매자를대상으로차량구매비용의 25%( 최대 5,000파운드 ) 까지지원하는 PEV지원프로그램을추진하고있음. 2015년 4월보조금을차량비용의 35%( 최대 5,000파운드 ) 까지상향하고보조금지급시한을 5만대또는 2017년까지로규정하고있으며, 2015년 12 월영국교통부 (DFT: Department for Transport) 는보조금지급시한을 10 만대또는 2018년 3월로연장하고총 4억파운드의기금을조성하였음. 2017년현재 CO 2 배출량및순수전기주행거리를기준으로 3개의카테고리 ( 전기승용기준 ) 로분류하여차종에따라차량가격의 20~35%( 최대 8,000 파운드 ) 의구매보조금을지급하고있는며, 전기승용모델 ( 카테고리 1, 2, 3) 에따라차량구매비용의 35% 를보조 ( 최대 4,500파운드 ) 하고있음. 구매보조금의상한은전기승용차 (Category 1, 2, 3) 의경우 CO 2 배출량및순수전기주행거리기준, 최소 2,500파운드에서최대 4,500파운드이며전기이륜차는최대 1,500파운드, 전기승합차는최대 8,000파운드를상한으로하고있음. 또한권장소매가가 60,000 이상인카테고리 2 또는 3 차량은보조금지급대상에서제외하고있는데, 대상차종은 Audi Q7 ( 카테고리 2), BMW i8 ( 카테고리 2), 메르세데스 - 벤츠 S500 하이브리드자동차 ( 카테고리 3), 포르쉐 Panamera S E-Hybrid ( 카테고리 3) 등이이에속함. - 102 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 < 표 55> 영국의친환경차보조금기준 Category CO2 emissions Zero emission range Grant Maximum grant 전기 승용 1 Under 50g/km At least 70 miles 35% of cost 4,500 2 Under 50g/km 10 to 69 miles 35% of cost 2,500 3 50 to 75g/km At least 20 miles 35% of cost 2,500 Motorbikes 0g/km At least 31 miles 20% of cost 1,500 Mopeds 0g/km At least 19 miles 20% of cost 1,500 Vans Under 75g/km At least 10 miles 20% of cost 8,000 프랑스 프랑스의대표적인보급정책은보너스-맬러스제도 (Bonus-Malus) 로 2008년부터시행되었으며, 매년 CO 2 배출량기준등을갱신하여연초에프랑스정부가발표하고있음. 2017년까지약 50,000대의순수전기자동차와 9,000대의플러그인하이브리드자동차가이제도에의해보조금을지원받았으며, 보너스-맬러스제도 (Bonus-Malus) 에의해 CO 2 배출량이 60g CO 2 /km보다낮은차량에대해서는보너스 ( 최대 6,000유로 ) 를지급하는반면, CO 2 배출량이 126g CO 2 /km 보다높은차량에대해서는부과금 ( 최대 10,000유로 ) 을징수하되, 보조금은 20g CO 2 /km 미만의차량의경우, 구입가격의 27% 를초과할수없음. < 표 56> 프랑스의친환경차보조금기준 CO 2 배출량 대상차종 보조급 20g/km 이하 승용, 버스, 트럭 6,000 유로 21 ~ 60g/km 승용, 버스, 트럭 1,000 유로 - 103 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 연도별보조금추세를보면 2013년부터지속적으로감소하고지급기준은상향되는추세를보이고있는데, 20g CO2/km 이하차량의경우 2013년 7,000유로에서 2014년 6,300유로, 2017년에는 6,000유로로인하되어왔으며, 2017년부터 CO2 배출량이 61g CO2/km 이상차량은보조금지급대상에서제외되었음. 독일 독일정부는 2012년 10월전기자동차관련보유세면제를법령화하였으며, 전기자동차개발및보급을위한주요예산은독일의 경제활성화패키지 II (Economic Stimulus Package II) 를통해확보하여추진하고있음. 특히, 경제활성화패키지 II 일환으로전기자동차개발및상용화에 5 억유로를투입하고 8개지역을 EV 시범지역으로선정하고실증사업을실시하는한편, 2013년기업소유전기자동차에부과되었던세금의불이익을상쇄시키기위하여배터리용량 1kWh당 500유로의인센티브를부여하였으며, 모든 EV는주차료를면제하고전용차로를이용할수있도록함. 또한 2015년 4월이전에등록한 EV의세금을 10년동안면제 ( 기존 5년에서연장, 모든배터리기반 EV에적용 ) 해주고, 2016년부터 2020년까지등록하는 EV에대해서는 5년간세금을면제 (EV 외다른대체연료자동차에는미적용 ) 함으로써 EV 보급활성화를지속적으로촉진하고있음. 메르켈정부는 2016년 5월부터 10억유로를전기자동차구매보조금과충전하부구조구축에지원하여 2030년신차판매의 100% 를 ZEV로대체하기위한정책플랜을수립하였는데, 2016년배터리전기자동차 (EV) 및플러그인하이브리드자동차 (PHEV) 구매자를대상으로보조금을지원하는정책안을확정하였음. - 그에따른구매보조금은 2020년까지지원하되총구매보조금은 12억유로로제한 ( 정부 6억유로, 기업 6억유로 ) 하고, 6만유로이하의전기자동차만지원대상으로한정하였음. 추가로독일정부는공공용차량의 20% 를전기자동차로구매하기위해 1 억유로를투입할계획이며, 전기자동차구매자들을위한보유세면제혜 - 104 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 택을 10 년간제공하며도심지버스전용차로주행허용및주차비를면제 하고, 충전기주변주차공간을전기자동차전용으로설정하는등의이용 편의를추가로제공하고있음. < 표 57> 독일의친환경차보조금기준 구분 보조급 비고 전기자동차 (EV) 4,000 유로정부, 제조사수소전기차 (FCEV) 최대 11,000유로 50:50 부담플러그인하이브리드자동차 (PHEV) 3,000 유로 구매보조금의경우독일정부와완성차제조사들은전기자동차유형에따라배터리전기자동차 (EV) 구매자에게는 4,000유로, 플러그인하이브리드자동차 (PHEV) 구매자에게는 3,000유로, 수소전기차 (FCEV) 구매자에게는최대 11,000유로의구매보조금을차종에따른구분없이일괄적으로지급하는균등보조방식을적용하며, 보조금지급을위한비용은정부와제조사가절반씩지원하는방식임. 구매보조금의지급시한은 12020년또는 2전기자동차보급대수 40만대도달시까지이며, 차량기본모델 6만유로이상의전기자동차는보조금지급대상에서제외된다. 유세면제등의세제혜택은보조금지급만료시점이후에도유효하며 2016년이전등록차량은이후 10년간면제, 2020년 12월 31일이후등록차량은이후 5년간면세혜택을적용받음. (3) 일본 친환경차보조금정책 일본의보조금정책은청정에너지자동차 (CEV: Clean Electric Vehicle) 의구입부담을경감하기위해공적자금을재원으로구입비용의일부를보조함을목적으로하고있음. 구입보조금의산정은매년발표하는 클린에너지자동차도입촉진대책비보조금교부규정 에따라산정하며보조금대상이되는 4개차종별 - 105 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 (EV, PHEV, FCEV, CDV) 로각기다른산정기준 ( 보조경비내역, 보조율등 ) 적용하고있으며, 클린에너지자동차도입촉진대책비보조금교부규정 내 보조금업무시행세칙 에서는차종 (CEV) 구분, 제조사, 차량, 모델 / 형식, 모델별보조금교부금액, 참고 ( 배터리용량 KWh, 차량정가 ) 등을규정하고있음. 전기자동차보조금기준 일본국가보조금산정기준에따르면전기자동차 (EV) 는 1 회충전주행거리 km 당 1 천엔을곱하여지급하며, 플러그인하이브리드자동차는 EV 주행거리 가 30km 이상인차량에한해일률적으로지급하고있음. < 표 58> 일본의전기자동차보조금기준 연료전지자동차및클린디젤자동차보조금기준 연료전지차량 (FCEV) 과클린디젤차량 (CDV) 은청정에너지차량과동종 가솔린자동차와정가차액의일정비율 (50%) 로보조해주는차종별차등지 급방식을적용하고있음. - 106 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 < 표 59> 연료전지자동차및클린디젤자동차보조금기준 보조금상한 보조금의상한은 2017년클린에너지자동차도입촉진대책비보조금교부규정 에서정의하고있는데, 경차 소형차 보통자동차인전기자동차 (EV) 는 400천엔, 플러그인하이브리드자동차는 200천엔, 연료전지자동차 (FCEV) 는상한이없으며, 클린디젤자동차에있어서는 150천엔의상한액을두고지급하고있음. < 표 60> 차량종류별보조금상한액 전기자동차의구매및충전인프라구축을위한설치사업을대상으로도보조금을지급하고있는데지자체에따라최소 2만엔에서최대 50만엔까지지급하고있으며, 지자체마다클린에너지자동차분류기준 (EV/PHEV/FCEV/CDV) 에의한정액보조와차량구매가격의일정비율을보조하는정률보조방식을혼용하여적용하고있음. - 107 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 (4) 중국 친환경차보조금정책 중국은 2015년 4월, 2016-2020년신에너지자동차보급확대를위한재정지원정책에관한통지 ( 關於 2016-2020 年新能源汽車推廣應用財政支援政策的通知 ) 에서향후보조금지급과관련한대상및범위, 기준, 규모등에관한규정발표하였는데, 그동안보조금이중국전기자동차확산의주축이었다면향후 2016년부터 2020년까지보조금지원범위를전국적으로확대하는반면, 보조금인하속도를높이는데주안점을두고있음. - 2017~2018, 2016년보조금기준 20% 인하 2019~2020, 2016년보조금기준 40% 인하 2020 이후보조금폐지됨. 세부내용으로는 1기존 88개시범도시에서시행하던보조금정책의전국적확대, 2연료전지자동차를제외한다른자동차에대한보조금인하, 3승용차보조금지급주행거리기준을 R 80에서 R 100으로상향, 4버스길이에따른순수전기버스보조금차등지급, 순전기주행거리기준플러그인하이브리드전기버스 ( 주행거리연장차량포함 ) 보조금차등지급, 5전기화물차 ( 순수전기및주행거리연장차량을포함한플러그인하이브리드자동차등포함 ) 에대한보조금확대, 6중앙재정보조금지원을받는신에너지자동차기술에대한기준명시, 7자동차제조업체의중요부품품질보증강화등이있음. 중국국가보조금표준에따르면신에너지승용차 (EV, PHEV, FCEV) 는순수전기주행거리 (R) 를기준으로거리구간별일정액을보조금으로지급하는방식이며신에너지버스, 트럭및특수차는탑재배터리용량에중앙재정보조금기준액을곱한값을지급하는차등지급방식을적용하고있음. 전기자동차보조금기준 신에너지승용차기준, 순수전기자동차량 (EV) 의보조금상한은플러그인 하이브리드자동차 (2.4 만위안 ) 의약 2 배에가까운 4.4 만위안을적용받고 있으며, 산정기준 (2017 년 ) 을살펴보면순수전기주행거리 (R) 를기준으로 - 108 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 지급하고있음. < 표 61> 중국신에너지승용차보조금표준및기술요구사항 차량유형 순수전기주행거리 (R) 100 R<150 150 R<250 R 250 R 50 순수전기승용차 2 3.6 4.4 / 플러그인하이브리드승용차 ( 주행거리연장포함 ) 수소전기차 20 / / / 2.4 신에너지승용차기술요구사항 순수전기승용차로 30 분간운행시최고속도는 100km/h 보다낮아서는안됨 지방재정보조급 상한선 중앙 재정보조금의 50% 초과하지 말것 순수전기승용차의동력배터리시스템질량에너지밀도는 90Wh/kg 보다낮아서는아니 되며, 120Wh/kg 보다높을경우 1.1 배의보조금을지급 순수전기승용차제품은완성차정비질량 (m) 이다른관계로 100km 거리의운행조건하, 전력소비량 (Y) 은반드시아래의요구사항에만족하여야함 m 1000kg 일경우, Y 0.014 m+0.5 1000<m 1600kg 일경우, Y 0.012 m+2.5 m>1600kg 일경우, Y 0.005 m+13.7 [ 단위 : 만위안 ] 전기트럭및특수차보조금기준 신에너지화물차는배터리용량 (kwh) 기준으로초과분을나누어누감방식 을적용하여보조금을지급하고있음. < 표 62> 중국신에너지트럭및특수차표준및기술요구사항 보조금기준 ( 위안 /kwh) 30kWh 이하 30~50kWh 50kWh 이상 중앙재정보조금 상한선 ( 만위안 ) 1,500 1,200 1,000 15 지방재정보조금 상한선중앙재정보조금의 50% 초과하지말것 신에너지트럭및특수차기술요구사항 적재동력배터리시스템질량의에너지밀도는 90Wh/kg 보다낮아서는안됨 순수전기화물차, 운수류의전용차의단위적재량에너지소비량은 (Ekg)0.5Wh/km kg 보다높아서는안됨 기타류순수전기전용차는톤 /100km 의전력소비량은 ( 실험질량에따른 ) 13kWh 를넘어 서는안됨 - 109 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 보조금 = 배터리용량 (kwh) 에 X 구간별보조금기준액 ( 위안 ) 전기버스보조금기준 신에너지버스의경우, 배터리용량 (kwh) 기준으로지급하고있음. 차량유형 비급속충전전기버스급속충전류전기버스 하이브리드버스 < 표 63> 중국신에너지버스보조금표준및기술요구사항 중앙재정보조금기준 ( 위안 /kwh) 1,800 3,000 3,000 중앙재정보조금조정계수 중앙재정보조금상한선 ( 만위안 ) 8< 길이 (L) 10m 6< 길이 (L) 8m 시스템에너지밀도 85~95 95~115 115이상 0.8 1 1.2 급속충전배율 3C~5C 5C~15C 15C이상 0.8 1 1.4 연료절약률 40~45% 45~60% 60% 이상 0.8 1 1.2 신에너지버스기술요구사항 길이 (L)>10 m 9 20 30 6 12 20 4.5 9 15 지방재정보조금상한선 중앙재정보조금의 50% 초과하지말것 질량단위당에너지소비량 (Ekg) 은 0.24Wh/km kg을초과해서는안됨 순수전기버스 ( 고속충전및플러그인하이브리드버스는미포함 ) 주행거리는 200km 이상 ( 등속법 ) 전지시스템총질량대비통합차량질량비율 (m/m) 은 20% 미만 전지시스템에너지밀도는 85Wh/ kg이상, 순수전기버스급속충전배율은 3C 이상, 플러그인하이브리드 ( 주행거리연장자동차포함 ) 버스의연료절약률은 40% 이상이어야함 보조금 = 배터리용량 (kwh) X 중앙재정보조금기준액 ( 위안 ) X 조정계수 ( 조정계수 : 시스템에너지밀도 / 급속충전배율 / 연료절약률 ) 보조금상한 중앙재정보조금의상한은매년 신에너지자동차보급확대를위한재정지원정책에관한통지 에서발표하며신에너지승용 / 버스 / 트럭및특수차량에대해서상한액을달리하고있는데, 신에너지승용은구간별보조금지급액이상한액 (2만/3.6만/4.4만/PHEV 2,4만위안 ) 이되며, 신에너지버스는길이 (L) 에따라최대 30만위안, 신에너지트럭및특수차는최대 15만위안, 지방재정보조금의상한은중앙재정보조금의 50% 이하로제한하고있음. - 110 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 < 표 64> 중국차종별보조금상한액 (2017 년 ) - 111 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 3. 국내친환경차보급활성화정책 (1) 친환경차보조금정책 전기자동차보조금 전기자동차기술발전으로인해다양한차량의출시로인해현행보조금체계및평가규정의한계성이들어남에따라, 최근환경부는전기자동차사양및성능을고려한보조금체계및보급대상평가규정개선하고 2018년부터시행하기로하였음. 보조금개편 ( 안 ) 을살펴보면, 현재차량가액의일부만보조해주는체계가아닌, 기본보조금, 가격보조금, 추가인센티브 를합산하여구매보조금을지급하는방식으로변경되었음. < 그림 47> 전기자동차보조금기준 기본보조금이란전기자동차구매시차종에따라기본적으로지급되는보조금으로, 전기승용차, 전기승합차, 전기화물차등차종에따라보조금액이상이하게책정되며, 향후전기자동차보급수준에따라점진적으로인하될수있음. 가격보조금은제조사가차량가격인하시지급되는보조금으로써, 제조사 - 112 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 차량가격인하금액의최대 50% 를지원하며, 차량가격인하금액에서세제관련인하금액은제외되며, 3년내가격인상은불가능함. 추가인센티브는전기자동차를택시운송사업에사용하기위해구매할경우지급되는것으로써, 구매시 1회에한해 200만원을지급하되구매보조금과추가인센티브의합이 1200만원을초과할수없음. 전기화물차보조금 전기화물차의보조금은기존에 0.5톤급경형전기화물차만지급되었으나, 1 톤급소형전기화물차까지지원이확대되었음. 경형전기화물차는기존 14백만원에서 11백만원으로인하되었으며, 소형전기화물차의경우 200백만원이지급됨. < 표 65> 전기화물차보조금기준 전기승합차보조금 전기승합차의보조금은기존대형전기버스에만지급되었으나, 중형급으로보조금이확대되었음. 대형전기승합차는기존과동일하게 100백만원이지급되며, 중형전기승합차의경우 7.62m미만의 중형-가 급이신설되어 60백만원의보조금을지원받게됨. - 113 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 < 표 66> 전기승합차보조금기준 하이브리드자동차및플러그인하이브리드자동차보조금 국비와지방비가매칭되어지급되는전기자동차와달리하이브리드자동차및플러그인하이브리드자동차의보조금은국비만지원되며, 보조금을지원받는대상도제조사가받게되는전기자동차와달리차량구매자가직접수령하게됨. 2015년 1월1일이후에출고된신규차량이면서, 이산화탄소배출량이 97g/km 이하인중소형하이브리드자동차와이산화탄소배출량이 50g/km 이하및 1회충전주행거리 30km 이상을동시에충족하는중소형플러그인하이브리드자동차를대상으로함. 하이브리드자동차의경우 2017년 12월 31일이전출고차량은 100만원이었으나, 2018년 1월 1일이후출고차량은 50만원으로보조금이축소되었으며, 플러그인하이브리드자동차의경우 2017년과동일한 5백만원의보조금이지급됨. 수소전기차보조금 수소전기차의구매보조금은국비 2,750 만원, 지방비 ( 울산 2,750 만원, 광주 충남 창원 1,000 만원등 ) 로구성됨. - 114 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 충전소의경우국비 15 억원과지방비 15 억원이매칭되어지원되고있음. (2) 전기자동차충전기보급정책 완속충전기보급 국내완속충전기보급은환경부에서만시행하고있으며, 2018년기준 12,000 대를보급할계획임. 완속충전기보조금은공용과비공용충전기를구분하여지원하며, 공용충전기의경우 1기당최대 400만원, 비공용충전기는최대 150만원의보조금이지원됨. < 표 67> 완속충전기설치보조금 비공용충전기 - 벽부형및스탠드형등을신청할경우 150만원지원 ( 정액지원 ) - 과금형휴대용충전기 ( 계량, 통신기능이있는충전기 ) 를신청할경우전용콘센트설치비를포함하여 90만원지급 - 과금형휴대용충전기만신청할경우 50만원지원 ( 정액지원 ) - 전기자동차제작사에서제공하는충전기는비공용으로신청시설치비만지원 (90만원정액지원 ) 공용으로과금형휴대용충전기를사용할수있는전용콘센트설치비는 40만원 / 개, 최대 5개까지지원 초소형전기차구매자는과금형휴대용충전기에한하여지원 급속충전기보급 환경부 - 2018 년 3 차에걸쳐모두 1,070 기의급속충전기설치계획을가지고있으며, 국립공원및대형상업시설, 기존충전소보굿화, 택지지구, 병원및은행, - 115 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 국도휴게소등을중심으로설치할예정임. - 급속충전규격표준화를위해기보급된 AC3상, 차데모전기자동차운행을지원하되 DC콤보 7핀중심으로구축예정임. - 전기자동차배터리용량확장에대응하기위해충전소요시간단축을위한초고속 (100kW급) 다채널충전기를확대보급하고, IoT 및 ICT 기술을적용하여인증과결제를간소화해나갈계획임. - 태양광발전, 에너지저장장치 (ESS) 등과연계한친환경전기자동차충전소실증 (3개소) 사업을시행할예정임. 한국에너지공단 - 전기차충전서비스산업육성사업 을통해급속충전기를설치하고자희망하는주유소, 프랜차이즈, 주차장등설치부지를확보한개인또는민간사업자 ( 법인포함 ) 를대상으로지원하고있음. - 급속충전기 1기당설치비용의 50%, 최대 20백만원이내에서환급하고있으며, 서울시의경우서울시내주유소등에설치할경우서울시예산 10백만원을추가로지원하고있음. (3) 친환경차인센티브 세제혜택 전기자동차 - 자동차세의경우영업용은 2 만원, 비영업용은 13 만원부과함. - 116 -
제 3 장자동차환경규제및보급정책현황 < 표 68> 전기자동차세제혜택 국세 지방세 과세감면구분부과율감면한도개별소비세차량가액의 5% 300만원 교육세 개별소비세의 30% 90만원 취득세 차량가격의 7% ( 경차, 4%) 200만원 - 전기자동차세제혜택은개별소비세최대 300 만원, 교육세최대 90 만원, 취 득세최대 200 만원감면. 하이브리드자동차및플러그인하이브리드자동차 - 개별소비세및교육세최대 130 만원 - 취 등록세최대 140 만원감면 통행료및주차요금혜택 고속도로통행료 50% 할인 경기도민자도로통행요금감면 (2017년 12월까지 ) 및대구시민자도로 ( 범안로, 앞산터널로 ) 통행요금 100% 감면. 서울시인센티브로는도시철도공채최대 250만원감면, 남산터널혼잡통행료 100% 면제, 전기자동차충전시공영주차장주차요금 1시간면제및 1시간초과시 50% 할인등이있음. 충전요금할인 2017년 1월부터전기자동차급속충전기사용요금을 1kWh당 173.8원으로한시적으로인하함. BC카드, BC그린카드를간편결제에등록한경우충전요금을 BC카드는월최대 3만원한도, BC그린카드는월 2만원한도에서추가할인됨. - 117 -
제 4 장시사점 제 4 장 시사점 1. 기술개발관점 국내친환경차완성차기술은높은기술력을보이고있으나, 배터리기술을제외하고는핵심부품 ( 특히, 소재 ) 기술은미흡한상황임. 친환경차핵심부품개발에도주행거리한계, 고가의차량가격, 핵심소재 부품해외의존으로아직선진국대비기술격차가있음. < 표 69> 국내친환경차기술수준 차종 기술수준양국간기술격차한국일본미국중국한-중한-일한-미일-중 EV 95 100 98 75 20 5 3 25 HEV 93 100 98 75 18 7 5 25 FCEV 90 100 95 50 40 10 5 50 성능향상및가격경쟁력강화를위하여전기자동차전용플랫폼의개발과개방형플랫폼 / 부품공용화등의기술개발을시도하고있지못한상황으로서, 전기자동차의우수한차량성능구현및가격저감에한계가있음. 일본은 HEV 기술을선도하고있고, 유럽 미국은 EV 및 PHEV 기술을선도하고있으며, 한국은여전히 Fast Follower형개발에주력하고있음. 추격형개발을통해높은가성비로승부하고있으나, 국내시장과는달리세계시장에서는좋은성과로연결되지는못하고있는상황임. 다양한차종과신구조하이브리드시스템을적극적으로출시하고있는기 - 118 -
제 4 장시사점 술선도국에비해국내완성차업체와부품업체의추격속도는미흡함. 정부주도의급속충전인프라확대는빠르게진행되었으나, 완속충전인프라와의적절한균형을통한효율적전기충전인프라구축이필요하며, 유럽중심의초급속충전기술에대한대응도필요한상황임. 환경부에서는전기자동차확산속도와범위에대응할수있도록지역특성을고려하여충전기를보급하고있음. - 지역구분은선도보급도시, 고속도로, 그외지역의세가지유형으로분류하였음. < 표 70> 지리적분포를고려한공공급속충전인프라충전소규모 분류 설치간격 필요충전소수 선도보급도시 최대 8km 160개소이상 고속도로 최대 60km 100개소 그외지역 최대 40km 226개소이상 계 486 개소이상 - 위목표에따라 2017 년까지전국에보급되는공공급속충전인프라는충전 소약 500 여개소이상, 충전기 578 기이상의규모를목표로하였지만, 2017 년 11 월기준 2,222 기의급속충전기를보급하였음. < 표 71> 전기자동차충전기구축현황 (2017년 11월기준 ) 구분 공용 준공용 비공용 합계 급속충전기 1,781 441 0 2,222 완속충전기 1,152 6,515 14,761 22,428 합계 2,933 6,956 14,761 24,650 전기자동차의원활한보급은적절하고효율적인충전인프라의구축에있으 나, 국내는급속충전인프라에비해완속충전인프라의구축이부족한상 - 119 -
제 4 장시사점 황임. - 심야전기를충전하는형태가국가적으로매우유리하기때문에급속충전기보급보다완속충전기의적절한보급이비용면에서도효과적임. - 향후전기자동차보급률확대를고려해보면, 아파트등의공동주택이대부분인국내현실에적합한스마트한완속충전인프라의지속적개발노력이필요함. - 120 -
제 4 장시사점 2. 산업적관점 2016년말기준국내친환경차시장은 68,686대규모로나타났으며그중 HEV의비중이 91% 이며 EV와 PHEV는비중이 9% 임. 특히 2016년국내자동차신차시장 176만대중전기자동차 (EV, PHEV) 시장은 6,195대로써 0.35% 수준으로매우저조한보급률에그침. 국내전기자동차시장은정부의적극적인보급정책으로 2015 년부터급성장 하였지만, 의욕적으로설정하였던보급목표에비해저조한보급률에그침. 친환경차의저조한보급률을확대하기위해서정부정책차원에서의강 력한친환경차보급확대정책이필요함. 세계주요정부는전기자동차보급확대에따른전기자동차산업생 태계조성을본격화하고있음. 전기자동차사업이다중융합산업이라는점에서독자성장 (Stand alone) 전략으로는한계를노출하고있기때문에전략적제휴를통한위험완 화전략이필요함. - 선진국업체들은산업초기성장단계의위험과투자부담을완화하고공동으로국제표준을위한연구개발 생산 보급등전략적제휴를확대하고있음. - 2017년세계전기자동차시장에서차지하는국산전기자동차의시장점유율이 3.9%* 로써국내자동차업계의 2016년세계시장점유율 8.5%** 에미치지못함. * 전기자동차세계시장점유율 (3.9%) = 4.7 만대 ( 국산 ) / 121 만대 ( 전세계 ) * 자동차세계시장점유율 (8.5%) = 830 만대 ( 국산 ) / 9,700 만대 ( 전세계 ) - 전기자동차와충전기의성능향상과가격하락그리고충전인프라의확장으 로세계전기자동차시장성장이예상되나, 중국, 미국, 일본과 EU 자동차 업체들이지배하고있음. - 121 -
제 4 장시사점 주요국정부는 1990 년대초전기자동차가일부상용화되자안전관련규제 를실시하기시작. - 금융위기이후전기자동차개발과상용화가본격화되자 UNECE는 2014년에전기자동차, 배터리, 충전하부구조와보급지원에관한편람 (Reference guide) 을발간. - 전기와배터리안전에관한내용이중심으로전기자동차의보급에부정적인영향을미치는내용은미미함. 중국과 EU의전기자동차의무판매제와환경규제의강화는전세계전기자동차수요를촉발할것으로예상되지만, 중국은자국전기자동차업체육성에중점을두고있고, EU는경쟁력이강한전기자동차와연관산업업체들이포진해있어서국내업체가전기자동차시장진출을위한환경이녹록치않은실정임. 자율주행자동차의상용화촉진과연계한전기자동차보급전략수 립필요. 전기자동차와자율주행자동차간의융합이촉진되고있어서상대적으로경 쟁력열위에놓여있는자율주행자동차의보급촉진을위해서라도전기자 동차의모델다양화와성능개선및보급촉진이필요. 공급자중심에서수요자중심으로의지원정책과전략수정필요. 전세계적으로전기자동차의수요가증가하고, 국내에서도 2018년보급목표 20,000대대비 2018년 2월현재예약율이 80% 이상을보임에따라전기자동차수요가예상을상회할것으로예상되고있는데반해, 국내완성차는여전히공급자중심의전략을운용하고있음. 정부의구매보조금지원은한시적이라는점에서비즈니스모델이중요. 전기자동차산업의성장기반을강화하기위해서는민간기업들이고유의 차별화된사업모델을개발해사업을다양화할필요가있음. - 122 -
제 4 장시사점 - 단기적으로는협업을활성화하고중장기적으로독자적인사업모델을개발하는것이효과적임. - 내연기관과달리전기자동차는다중융합산업으로, 자동차, 충전기뿐만아니라유지관리소프트웨어를포함한네트워크산업이균형적으로성장하고상호유기적으로연계되어야만성장이가능함. - 국내충전기산업의국제경쟁력은낮은수준이며, 네트워크산업도관련소프트웨어산업의낮은경쟁력으로인해시장조차형성하지못하고있는실정임. - 국내전력회사가세계적인수준의경쟁력을보유하고있는점을제외하고는전기자동차연관산업의경쟁력은낮다고평가할수있음. < 그림 48> 전기자동차연관산업 - 123 -
제 4 장시사점 3. 규제관점 주요정책목표 ( 자동차환경 ) 의달성이라는관점에서규제제도를선택적으로시행할필요가있음. 규제는특정정책목표달성을위해불가결한정책수단이지만, 과도하거나중복된규제는기업과소비자의규제준수부담을지나치게가중시킬우려가있음. 자동차환경규제와관련하여배출가스, 온실가스, 연비등다양한규제제도가시행되고있으며, 주요국은자국의시장 산업여건에맞추어 ( 주로보호의관점에서 ) 여러대안중선택적으로자동차환경규제프로그램을운영. 특히주요국의각종제도는환경과관련된정책목표를설정하고있지만다른한편으로자국산업의보호라는관점도반영 8). 기존환경규제의적절한운영만으로도친환경차의빠른보급확대가예상되고있는상황임. 우리나라에서이미시행되고있는배출가스규제, 온실가스규제, 연비규제등은 2020년을기점으로규제내용이대폭강화 ( 기준강화, phase-in 종료, 예외조항축소등 ) 되었음. 현재의자동차환경규제만으로도자동차업체는규제강화에대응하여친환경차 ( 특히전기자동차등 ) 의판매비중을증대시키는것이불가피함. 특히, 국내에서시행이검토되고있는 친환경차협력금제도 나 무공해차의무판매제 등이도입되면우리나라는전세계적으로이들규제를동시에적용하는유일한국가 ( 과도한중복규제우려 ) 임. 정책목적을달성하면서도소비자와기업의과도한규제준수부담을 줄이는합리적규제가모색될필요가있음. 8) 대표적인예는중국의자동차관련제도 - 124 -
제 4 장시사점 과도한규제로인해생산자의비용 9) 이증가할경우에, 증가된비용부담의 일부가제품가격으로전가되어소비자도규제로인한부담의일부를감당 하는것이불가피함. - 예를들어배출가스규제의기준이다른국가에비해월등히엄격하게설정되면, 규제준수를위해추가적인배출가스처리장치장착이필요하고, 이는자동차가격의인상을초래하여소비자부담도증가됨. - 과도한규제로인해제조업체가최선의생산 경영방식을선택할수없으므로서상대적으로비효율적인생산 경영방식을택할경우 ( 따라서제품가격이상승할경우 ) 에도궁극적으로소비자가규제로인한부담을지게됨. 중복적환경규제는자동차업체의규제준수부담증대 (R&D투자및경영전략변경등 ) 및시장불확실성 ( 예상하기어려운기술변화및소비자선택 ) 으로인해단기적으로자동차업계의재무안정성을크게악화시킬우려가있음. 소비자및정부의관점에서도친환경차 ( 특히무공해차 ) 시장이확립되지 않아친환경차구입 보급시에친환경차생산을위한비용증가분의일부 를분담하는것이불가피함. - 생산자는단기적으로전기자동차등고비용차량의판매가격을낮추고개발비용등을자체적으로흡수하려는노력이필요함. - 소비자는환경개선에기여한다는의식하에, 환경개선을위한비용의일부 ( 제품가격의인상또는편의의일부포기 ) 를부담하여내연기관자동차에비해가격이다소높거나성능이다소미흡한친환경자동차를구입하는분위기가필요함. - 정부는생산자에대한지원이나소비자에대한보조금지급및인프라구축등친환경차보급에소요되는비용의일부를부담하기에충분한재원을확보할필요가있음. 명확한정책목표하에규제준수를위한기술여건및자동차시장상황등을감안하여각종규제 시책을단순화 합리화하는방안을모색해야함. 9) 생산비, 관리비, 경영상의추가적인비용등 - 125 -
제 4 장시사점 - 예를들어기존규제제도의세부시행방안조정, 자동차세등기존자동차 관련세제의친환경세제로전환등이있음. - 126 -
제 4 장시사점 4. 보조금정책관점 보조금지급기준의변화 전기자동차보급선진국들의경우에너지효율성및친환경적요인등에중점을두고있음. 특히, 영국및프랑스등에서는 CO 2 배출량기준을사용하고있는데, 친환경차를대상으로한보조금지급기준으로는가장적합한기준이라판단됨. 친환경차제작기술발전과보급대수증가에따라지급기준은점차강화되 는추세를보이고있음. 보조금수준의변화 친환경차보급대수증가에따라주요국가들의친환경차보조금비율은 점진적으로인하되는추세를보이고있음. 구매비용을지원하는방식의경우정부예산부담을가중시키기때문에, 보조금수준을낮추거나, 세제혜택과규제를통한간접적인지원방식으로 전환할필요가있음. 프랑스 < 표 72> 주요국가별보조금정책변화비교 2014 년 2015 년 2016 년 2017 년 20gCO 2/km 이하 6,300 유로 20~60gCO 2 /km 4,000 유로 110g/km 이하의 CO2 를방출하는하이브리드자동차 3,300 유로 20gCO 2/km 이하 6,300 유로 20~60gCO 2/km 4,000 유로 61~110gCO 2/km 2,000 유로 독일 - - 20gCO 2/km 이하 6,300 유로 21~60gCO 2/km 1,000 유로 61~110gCO 2/km 750 유로 EV 4,000 유로 PHEV 3,000 유로 ( 차량기본가격 20gCO 2 /km 이하 6,000 유로 21~60gCO 2/km 1,000 유로 EV 4,000 유로 PHEV 3,000 유로 ( 차량기본가격 - 127 -
제 4 장시사점 영국 미국 일본 75g / km 이하의 CO2 배출량을지닌전기자동차및 PHEV 구매자는신차가치의최대 5,000 파운드또는 25 % 또는최대 8,000 파운드또는신규 LCV 자격기준충족가치의 20 % 2009. 11.30 이후특정자격을갖춘전기자동차 (EV, PHEV) 에대해최대 7,500$ 크레딧제공, 크레딧은기본크레딧 2,500$ 에추가로최소 5kWh 의배터리량 (417$) 과 1kWh 의배터리용량당 417$(5,000$ 이하 ) EV : 500,000 엔 PHEV : 400,000 엔 CDV : 200,000 엔 FCEV : 미정 보조금의상한 EV / PHEV : 850,000 엔 CDV : 350,000 엔그외 : 70,000 엔 75g / km 이하의 CO2 배출량을가진전기자동차및 PHEV 구매자는최대 5,000 파운드카테고리 1 : 50g / km 미만의 CO2 배출량및최소 70 마일의제로배출범위카테고리 2 : 50g / km 미만의 CO2 배출량과 10 ~ 69 마일의제로배출범위카테고리 3 : 50-75g / km 의 CO2 배출량과최소 20 마일의제로배출범위 60,000 유로이상차종제외 ) 2020 년, 40 만대도달시종료 차량구매비용의 35% 카테고리 1 : 50g CO2/km 이하 ZEV 거리 70 마일이상 4,500 파운드카테고리 2 : 50g CO2/km 이하 ZEV 거리 70 마일이하 2,500 파운드카테고리 3 : 50 ~ 75g CO2/km ZEV 거리 20 마일이상 2,500 파운드 ( 차량가격 60,000 파운드이상차종제외 ) 60,000 유로이상차종제외 ) 2020 년, 40 만대도달시종료 차량구매비용의 35% 카테고리 1 : 50g CO2/km 이하 ZEV 거리 70 마일이상 4,500 파운드카테고리 2 : 50g CO2/km 이하 ZEV 거리 70 마일이하 2,500 파운드카테고리 3 : 50 ~ 75g CO2/km ZEV 거리 20 마일이상 2,500 파운드 ( 차량기본가격 60,000 파운드이상차종제외 ) 좌동좌동좌동 EV : 500,000 엔 PHEV : 400,000 엔 CDV : 200,000 엔 FCEV : 0 엔 보조금의상한승차정원 11 인미만 EV / PHEV : 850,000 엔승차정원 11 인이상 EV / PHEV : 2,900,000 엔 CDV : 350,000 엔 1 EV / PHEV : 탑재배터리용량 (kw h) X 배터리 1kWh 당보조단가 (2016. 11,000 엔 ) X 보조율 (1/1) 2 FCEV : ( 청정에너지자동차정가 - 동종가솔린자동차정가 ) X 보조율 (2/3) 3 CDV : ( 청정에너지자동차정가 - 동종가솔린자동차정가 ) X 보조율 (1/4) 보조금의상한 1 EV / PHEV : 1 충전주행거리 (km) X 배터리 1kWh 당보조단가 (1,000 엔 ) X 보조율 (1/1) 2 FCEV : ( 청정에너지자동차정가 - 동종가솔린자동차정가 ) X 보조율 (2/3) 3 CDV : ( 청정에너지자동차정가 - 동종가솔린자동차정가 ) X 보조율 (1/4) 보조금의상한 - 128 -
제 4 장시사점 중국 신에너지승용차 1 EV : ZEV 거리 (R) 기준 80 R<150, 33,250 위안 150 R<250, 47,500 위안 R 250, 57,000 위안 2 PHEV : ZEV 거리 (R) 기준 R 50, 33,250 위안 신에너지승용차 1 EV : ZEV 거리 (R) 기준 80 R<150, 31,500 위안 150 R<250, 45,000 위안 R 250, 54,000 위안 2 PHEV : ZEV 거리 (R) 기준 R 50, 31,500 위안 EV / PHEV : 600,000엔 FCEV : 없음 CDV : 150,000엔 신에너지승용차 1 EV : ZEV 거리 (R) 기준 100 R<150, 25,000위안 150 R<250, 45,000위안 R 250, 55,000위안 2 PHEV : ZEV 거리 (R) 기준 R 50, 30,000위안 EV : 400,000엔 PHEV : 200,000엔 FCEV : 없음 CDV : 150,000엔 신에너지승용차 1 EV : ZEV 거리 (R) 기준 100 R<150, 20,000위안 150 R<250, 36,000위안 R 250, 44,000위안 2 PHEV : ZEV 거리 (R) 기준 R 50, 24,000위안 보조금예산확보와탄력적집행의필요성 친환경차보급및인프라구축수준의변화에유기적으로대응할수있는 보조금지원방안이필요함. 중장기적보조금로드맵수립의필요성 보조금중심의친환경차보급정책은시장성장에한계가있음. 미국의 ZEV 정책과중국의 NEV 정책등규제정책과보조금정책을동시에진행하는방식으로전환할필요가있음. 친환경차중심으로의패러다임변화에따른중장기적보급전략수립이필요. - 129 -
제 5 장결론및정책제언 제 5 장 정책제언 기술경쟁력미흡, 과다한국내환경규제에따른국내기업의재무안전성악화및비용증대, 친환경차보급부진등의문제점을개선할수있는강력한정부정책마련이절실함. ( 기술경쟁력 ) 전세계적으로친환경차보급이확대됨에따라기술개발경쟁이심화되고있지만, 국내에서는정책에의한친환경차보급의존도가높기때문에중소 중견기업의친환경차기술개발경쟁력을약화시키는원인이되고있음. - 규제준수를위해추가적인배출가스처리관련부품장착이필요하고, 이는자동차가격의인상을초래하여기업의가격경쟁력저하및소비자부담증가원인이됨. - 친환경차생산비용증가에따른가격인상은친환경차보급을조해하는원인이될수있음. - 정부차원의친환경차 R&D 관련예산감소와심화된정책의존도에따른민간차원에서의 R&D 투자의지약화는향후친환경차시장경쟁력의약화가우려됨. - 특히전기자동차시대에대비하여내연기관중심의자동차부품협력업체의 40% 는업종전환을해야함. - 또한전기자동차, 수소전기자동차, ( 플러그인 ) 하이브리드자동차등기술의진화와시장의요구, 변화에따라이종산업의많은업체들이신규진입해야하며, 관련신산업으로의전환에필요한 New Player 육성이시급함. - 이를해결하기위해서정부의 R&D 지원확대정책이필요하며, 대기업으로부터의 R&D 투자확대를유도하여중소 중견기업의 R&D 강화를위한정부정책마련이절실함. - 130 -
제 5 장결론및정책제언 ( 산업생태계 ) 보조금지원등정부의정책지원에따른친환경차보급은한계가있으며, 민간차원에서의친환경차보급확대를위한정책마련필요. - 친환경자동차산업으로의경쟁력있는신산업생태계구축은정부정책과민간차원의적극적인투자가병행되어야함. - 친환경자동차시장은이미진입단계에있으며, 성숙단계에들어가기위해서는시장논리에의한시장확대가필요하며, 이를위해서는내연기관수준의성능향상및가격경쟁력확보가필요함. < 현정책의문제점과해결방안 > 정부정책주도하에민간차원의친환경차기술개발, 산업생태계 구축, 보급확대를유도하기위하여점진적인내연기관자동차신차 판매축소 / 금지정책등을검토할필요가있음. - 131 -
제 5 장결론및정책제언 ( 기술개발 ) 세계적으로확대및강화되고있는자동차환경규제는내연기관자동차기술개발로는달성하기가어려우며, 친환경차개발이반드시필요함. - 급격하게성장하고있는친환경차시장경쟁력을갖추기위해서는정부와대기업주도하에중소중견기업의글로벌기술경쟁력확보가필요함. ( 규제정책 ) 범부처차원의친환경차정책비전을제시하여부처별자동차규제에따른혼란을최소화하고, 시장 산업여건에맞춘부처별선택적규제정책일원화. ( 보조금정책 ) 정부의친환경차구매보조금지원정책등에의한보급확대는한계가있으므로, 시장에서는자발적으로서비스개선, 차량가격인하등을통하여시너지효과를낼필요가있음. - 정부정책지원에의한보급확대보다는시장의자발적인보급확대가훨씬경쟁력이있으며, 정부의정책지원등과더불어민간차원에서의보급확대를유도할수있도록장기적인정책방향제시가필요함. 갑작스런내연기관자동차신차판매금지는기간산업으로서의국내자동차산업에큰혼란을가중시킬수있으므로, 장기적인정책수립을통해예측가능한판매축소를통하여산업및민간이대응할수있도록정책을수립할필요가있음. 내연기관자동차신차판매금지는환경규제를만족하는엔진기술의부재를전제로행해져야함. - 내연기관자동차신차판매금지를선언한유럽, 미국뿐만아니라일본, 중국등전세계적으로천문학적인수준의연구개발비를투자하여내연기관기술개발이이루어지고있으며, 친환경자동차시장의 90% 이상을차지하고있는하이브리드자동차 (HEV) 는또다른형태의내연기관자동차기술의집약체임. - 132 -
- 133 - 제 5 장결론및정책제언