架線執典式 하이브리드 自動車
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幹線道路에서는 가선 執典으로 電動機를 돌리고, 地選에서는
內燃機關
과
變速機
로 走行하는 方式이다.
日本
의
트롤리버스
는 都市部의 交通機關으로 예전부터 實用化되어 있었다. 그러나 加線이 있는 곳 以外에서는 走行 不可能하여 普及이 限定되어 있고,
디젤 엔진
을 搭載한 버스의 性能 向上보다 떨어지는 나라도 많다. 最近에는 하이브리드 自動車에 執典 裝置를 設置, 가선 없는 곳도 달릴 수 있는 트로리 버스가 開發되었다. 技術的으로는 高價에 무겁고 壽命이 짧은 2次 電池가 不必要하고, 長時間에 걸쳐 大出力을 發揮할 수 있는 것이 長點으로,
變電所
와 가선, 街선주의 設置나 그 補修 費用, 거리의 光景에 미치는 影響 等이 短點이다.
- 長點
- 小型(小容量) 電池를 使用할 수 있어 中量 對比 費用 面에서 유리하다.
- 貸出力이 可能하므로 石油 消費의 큰 比率을 차지하는 버스, 트럭等의 大型 自動車 윤송의 電動化에 適用 可能하다.
- 持續的인 貸出力 發揮가 可能하다.
- 가솔린 스탠드로 給油가 可能하다.
- 車輛 코스트는 하이브리드와 크게 다르지 않아 相對的으로 低廉한 費用으로 解決이 可能하다.
- 加線이 있는 幹線 區間에서는 가솔린보다 싼 電氣가 使用되며, 車輛에서 CO2排出도 없다.
- 架線執典으로는 航速 距離의 制限이 없으며, 支線에서 航速 距離도 電池式에 비해 길다.
- 電池式 電氣 自動車에 비해 電池가 작아 車輛이 가벼워 지고, 에너지 消費量과 CO2倍출 節減이 可能하다.
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- 短點
- 架線의 問題
- 高速 道路上의 가縇을 社會가 受容할 必要가 있으며, 美觀上 影響과 安全性에 問題가 發生할 수 있다.
- 가선 設置를 위해서는 높은 初期 費用이 必要하다.
- 通常 架線으로 交通集中에 맞는 電氣 容量이 確保 可能에 對한 充分한 證憑 資料가 없다.
- 가선 保守 要員이 必要하다.
- 勇斷, 破斷에 依한 새로운 危險이 發生할 수 있다.
- 整備 不良에 依한 危險이나 設備視 危險性이 크다.
- 執典走行中 定해진 車線 以外로 變更하는 것이 곤란한 境遇가 發生할 수 있다.
- 가선 없는 末端 道路에서는 가솔린 엔진을 움직이므로 CO2나 NOx가 排出된다.
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非接觸 充電 하이브리드 自動車
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道路에 있는 誘導 코일을 통해 走行中이나 停車中에 自體電池를 充電함으로써 電池 容量(重量과 코스트)를 낮추며, 長距離의 電池 走行을 可能하게 하고,
地選
은 엔진으로 驅動하는 타입이다. 日本에서는 市內 走行用 路線 버스의 電話에 最初 適用이 期待되고 있다. 充電 코일의 市內 設置가 進行되면 트럭의 市內 走行 電話에도 應用 可能할 것으로 보인다.
- 長點
- 무겁고 高價이며 壽命이 짧은 電池를 節約할 수 있다. (電池 코스트는 走行途中 充電하지 않는 電池 自動車보다 훨씬 적게 든다)
- 가솔린 스탠드에서 給油가 可能하다.
- 大型 車輛에 適合하다.
- 코일
充電 裝置가 있는 區間은 化石 燃料보다 싼 電氣가 使用 可能하며, 車輛에서의
CO2
排出도 없다.
- 코일 充電 裝置가 있는 區間에는 航速 距離의 制限이 없고, 智詵의 航速 距離도 크다.
- 走行 및 停車 中의 充電으로 인해 電池가 작아도 괜찮으며, 電氣 自動車 中에서는 街仙食 다음으로 車輛이 가벼워 지고, 에너지 消費와 CO2排出도 節減할 수 있다.
- 架線이나 執典 裝置가 不必要하여 美觀上 架線執典式 하이브리드 方式보다 有利하다.
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- 短點
- 인프라
整備에 費用이 든다.
- 變電所의 建設이나 地中 코일과 急錢設備의 設置가 必要하다.
- 急錢 시스템의 保守 要員이 必要해진다.
- 午後 走行時, 夜間 電力 利用이 不可能하다.(단, 電池式은 夜間 祝電 午後 走行이 可能하다.)
- 코일 充電 裝置가 없는 區間에서는 엔진을 움직이므로 旣存과 같은 CO2나 NOx가 排出된다.
- 急錢 서비스로의 課金 시스템이 必要해진다.
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하이브리드 電氣 自動車와의 關係
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電氣 모터와 內部 燃燒 엔진을 使用하는 典型的인 例가 하이브리드 電氣 自動車다. 이 車는 電氣로만 作動하도록 考案되지는 않았다. 하이브리드 電氣 自動車는 電氣에너지를 배터리에 充電시켜 使用함으로써 自動車의 에너지使用에서 가솔린 燃料使用 部分을 部分的으로 代替하고 있다. 이러한 技術이 하이브리드 自動車에 適用된 車輛을 하이브리드 電氣 自動車라하고 萬若 배터리가 外部로부터 充電할 수 없다면, 卽 電氣 에너지를 貯藏할 媒體가 없는 車輛은 하이브리드 車로 分類된다.
짧은 走行距離와 높은 價格의 問題를 안고있는 電氣 自動車에 對한 代案으로 하이브리드 電氣 自動車(HEV)를 내세우고 있다. HEV는 代表的인 Partial ZEV로 가솔린과 電氣를 함께 動力源으로 使用하기 때문에 燃費 改善, 排氣가스 低減(가솔린 自動車의 折半水準) 側面에서 肯定的인 評價를 받고 있다. 이러한 HEV도 가솔린 自動車와의 價格 差異를 어떻게 克服하느냐가 關鍵으로, 2次 電池 搭載量을 EV의 1/3水準까지 낮출수 있어 FCEV로 가기 위한 징검다리 役割을 할 것으로 期待된다.
1997年
末 日本 市場에 出市된 도요타의 프리우스는 世界最初의 HEV로 1年동안 20,000代의 販賣實績을 올려 世界的인 關心의 對象이 되었으며, 이에 刺戟받은 會社들도
2000年
販賣를 目標로 開發에 拍車를 加하고 있다.
論難
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電氣的 에너지를 배터리나
蓄電器
에 貯藏하는 電氣 自動車가 탄탄한
基盤 施設
을 갖춘 가솔린 自動車 市場을 바로 代替할 수 없다는 主張이 있다. 現在 電氣 自動車의 인프라는 느린 배터리 充電 時間을 바탕으로 構成되어 있어, 長距離 旅行이 아니라 一般 通勤 目的으로 利用하는 사람들에게 效用性이 있다. 反面에 長距離 運轉者의 境遇, 電池의 에너지를 모두 消耗하게 되면 배터리 再充電까지 不得已하게 오랜 時間을 기다려야한다.
電氣自動車 變速機
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現在 電氣自動車 驅動 시스템의 大部分은 1段 減速器를 使用하고 있지만 모터의 驅動 性能이 優秀하다 할지라도 1個의 구동 모터로는 最適 運轉 條件을 滿足할 수 없기 때문에 多段 變速機를 適用할 境遇 더 높은 驅動 效率을 가질 수 있다는 可能性이 提示되어 왔다. 따라서 많은 硏究者들이 電氣 自動車의 驅動 效率을 더욱 높이기 위해 電氣車 專用 變速機를 硏究하고 있다. 電氣 自動車에 2段 以上의 變速을 具現 할 수 있다면 同一 모터 容量보다 優秀한 動力 性能의 確保가 可能하다. 電氣自動車用 變速機에는 手動變速機에 使用되는 싱크로나이저 器具를 利用한 單純한 2段 構造의 形態,
듀얼 클러치 變速機
(DCT), 無段變速機(CVT) 等을 使用한다. 實際로
포르쉐 타이칸
,
裡幕 네베라
等 一部 高性能 電氣車에는 모터 回轉數 限界를 벗어나 最高速度를 높이기 위한 目的으로 2段 變速機가 搭載된다.
[5]
[6]
[7]
例를 들어, 4段 手動變速機를 모터와 結合하는 改造를 進行하여 手動 4段 變速機를 使用하여 驅動하는 境遇 各 기어 段에서 가장 에너지 效率이 높은 기어 段을 選擇함으로써 에너지 效率을 最適化시킨 기어變更 스케줄을 얻을 수 있다. 이로서 에너지 觀點에서 效率的인 走行을 할 수 있고, 더 긴 走行距離 性能을 낼 수 있다.
[8]
現在 極히 少數지만 電氣自動車에 手動變速機 시스템을 適用시킨 車輛도 存在한다. 2021年 파워프라자에서 出市한 電氣트럭 '봉고3 EV 피스 더블캡'은 特異하게도 6段 手動變速機를 裝着했다.
[9]
토요타
는 2022年 2月 電氣車 專用 手動變速機 시스템 特許를 美國에 出願했다. 이 시스템은 前震 6段, 後進 1段 手動變速機를 再現한 一種의 소프트웨어로, 運轉者가 클러치 페달을 밟으며 變速 레버를 操作하면 소프트웨어가 기어 斷水에 맞는 토크와 出力을 制御하는 式으로 作動한다. 嚴密히 말해 機械的으로 作動되는 眞正한 意味의 手動變速機가 아니지만 假짜 클러치 페달과 엔진 回轉數(rpm) 變化로 手動變速機 車輛을 運轉하는 氣分을 낼 수 있다.
[10]
[11]
國家別 電氣 自動車
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大韓民國
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현대자동차그룹
은
그랩
과
2018年
戰略的 파트너십을 締結한 以來 東南아시아에서 電氣 自動車 市場 攻掠에 힘을 쏟았다.
[12]
[13]
오스트레일리아·뉴질랜드
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오스트레일리아에서는
2008年
부터 처음으로 商業用 電氣 自動車를 生産하기 始作하였다. 元來 이름은 '블레이드 러너(Blade Runner)'이고 나중에 '일렉트론(Electron)'으로 變更되었다. 이미 뉴질랜드로 輸出되고 있으며 環境部 長官인 닉 스미스 博士가 처음으로 購入하였다. 일렉트론은 現代車人 '
클릭
(click)'의
섀시
를 基盤으로 하고 있다.
캐나다
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캐나다에서는 現在
브리티시컬럼비아州
만이 唯一하게 合法的으로 電氣 自動車의 運行을 許可하고 있다. 그리고
퀘벡
에서 電氣 自動車를 高速道路에서 運行할 수 있도록 하는 計劃이 進行 中에 있다. 곧 電氣 自動車의 運行이 合法化될 展望이다.
中華人民共和國
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中華人民共和國 政府의 關心은 世界의 電氣 自動車 市場을 主導하고 일자리 創出과 輸出 向上 및 郊外의
汚染
을 줄이는 데에 있다. 그러나 한 硏究 結果에 따르면 가솔린 自動車에서 電氣 自動車로 自動車의 使用을 변화시킨다고 해도
二酸化炭素
의 放出量을 19%밖에 줄일 수 없다고 한다.
또한 中華人民共和國 政府는 電氣 自動車의 使用을 活性化하기 위해 電氣 自動車와 水素自動車를 위한 施設에 8,800달러의 豫算을 指定하여 中華人民共和國의 13個 都市에 電氣 自動車 機關을 設置하고
베이징
과
상하이
,
텐진
에 充電할 수 있는 充電 施設을 建設할 計劃이다. 또한
2008年
2,100臺의 生産한 電氣 自動車의 生産量을
2011年
까지 500,000臺로 生産할 計劃이다.
또한 都市 間의 自動車 移用量이 거의 드문 中華人民共和國에서 電氣 自動車의 使用은 몇 가지 利點을 提供할 것이다. 이는 中國은 通勤距離가 짧고 人口가 集中되어 있어 自動車가 速度를 내기 힘들지만 電氣 自動車의 短點으로 꼽히고 있는 最高 時速이 100km/h이라는 느린 速度가 充電 後 갈 수 있는 距離가 200km라는 것에 對한 短點을 折衷시킬 수 있다는 것이다.
이스라엘
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유대人
事業家인 샤이 아가시(Shai Agassi)는 르노-닛산(Renault-Nissan)과 이스라엘 政府에게 베터 플레이스 프로젝트(Project Better Place)라고 불리는 計劃을 進行해 나갈 것에 對한 同意를 얻어냈다. 電氣 充電所가 곳곳에 세워질 것이고 100,000代의 電氣 自動車가
2011年
까지 道路 곳곳에 出現할 것으로 豫想된다. 이스라엘은 自動車 所有主들의 90%가 70km보다 짧은 距離를 運行하고 主要 都市의 間隔은 150km보다 짧기 때문에 電氣 自動車의 使用을 반기고 있다.
아일랜드
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아일랜드는 프랑스의
르노
와
日本
의
닛산
과 協力하여
2010年
까지 아일랜드의 距離에 電氣 自動車를 출현시킬 計劃을 推進하고 있다.
포르투갈
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포르투갈 亦是 아일랜드와 마찬가지로 프랑스의 르노와 日本의 닛산(Nissan)과 協力하여 電氣 自動車의 使用을 推進하고 있으며 都市 곳곳에 電氣 充電所를 建立할 것을 推進하고 있다.
英國
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英國의
國務總理
人
고든 브라운
은
2008年
에 G8에 英國이 "
綠色車 革命
"의 先頭 走者가 될 것이고
2020年
은 英國에서 販賣된 電氣 自動車와 水素自動車에서 100g/km보다 더 적은 量의 二酸化炭素가 排出될 것이라고 밝혔다. 또한 그 準備로 英國은 많은 量의 電氣 自動車의 生産을 위해
2009年
부터
2010年
까지 電氣 自動車에 對한 硏究가 進行될 것이고 英國의 地方 議會는 英國의 첫 番째 綠色 都市가 될 都市로
글래스고
를 選定하였다.
2009年 1月
교통부 長官인 지오프 훈은 英國政府가 電氣 自動車를 購入하는 사람들에게 2億 5千 파운드의 補助金을 支給할 計劃임을 밝혔고 英國의 巨大 電氣 自動車 工場은 電氣 自動車를 大量生産할 技術을 承認받았으며 이는 英國 北東쪽에 4,500個의 主要한 電氣 自動車 生産者의 일자리를 創出할 것으로 豫想된다.
또한 런던의 市長인 보리스 존슨(Boris Johnson)은
2015年
까지 25,000代의 電氣 自動車를 生産하여 런던의 都市에 出現시킴으로써 런던을 유럽의 電氣 自動車 首都로 만들 計劃을 밝혔다. 그의 目標는 100,000代의 電氣 自動車를
런던
의 道路에 출현시키는 것이다. 하지만 그의 計劃에 大판 批判의 목소리가 크다. 비록 그의 計劃이 成功하여 電氣 自動車의 使用이 增加하더라도 그것을 充電할 充電所가 充分치 않다는 것이다.
2009年 4月
은 英國 政府의 水素自動車 또는 電氣 自動車 購入者들에 對한 5,000파운드의 支援金이 支援되었지만 大量 販賣 市場의 形成에는 力不足이었다. 그리하여 같은 달 財務長官인 알리스타이르 달링은 電氣 自動車와 水素自動車보다 10年 以上된 車들을 回收하는 데에 2,000파운드의 支援金을 策定하였다.
美國
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美國에서는
1980年代
後半부터 稅金 控除의 方法을 통해 電氣 自動車의 使用을 奬勵하고 있다.
캘리포니아 待機 資源 委員會
(
CARB
:California Air Resources Board)에서
煤煙
을 發生하지 않는다는 理由로
zero emission vehicle
(ZEV)의 主要한 方法으로 보고 있다.
以後 CARB는 ZEV 使用量에 對한 進步的인 割當量을 設定했으나, 自動車 製造業體들의 많은 로비와 "消費者의 需要를 無視한 處事"라는 訴訟으로 因해 撤回되었다.
CARB에 依해 設計된
캘리포니아
프로그램은 空氣 汚染을 줄이는 데 目的이 있으며, 特別히 電氣 自動車의 利用을 促進하는데 그 目的이 있지는 않았다. 많은 自動車製造業體의 反撥로 CARB는 要求事項을 緩和하였으며,
2003年
부터 無公害車輛(ZEV: Zero Emission Vehicle)의 義務 販賣를 規定, 業體別 自動車 販賣臺數에 따라 電氣 自動車, 하이브리드 電氣 自動車, 醋菹公害 가솔린 自動車 等 無公害 車輛을 一定 比率 以上 販賣 하도록 義務化하고 있다.
日本
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日本에서는 國內 메이커에 依한 電氣 自動車의 開發이 한때 붐을 이루었다. 美國에서의 排出가스 規制가 契機가 되어,
1970年代
全般과
1990年代
全般에 두 次例 開發 붐이 일었다. 그러나 自動車業界와 纖維業界가 提起한 訴訟에 聯邦 政府가 方針을 바꾸자, 日本 大部分의 메이커가 電氣 自動車의 必要性을 덜 느끼게 되어 開發을 中止하고
하이브리드 自動車
開發로 轉換하였다.
후지重工業
과
미쓰비시
自動車는
2005年 8月
에 電氣 自動車의 開發 計劃을 發表하였다. 이 2個 會社가 거의 中止 狀態였던 電氣 自動車의 開發을 再開하고 있다.
2008年
에 들어
닛산
-
르노
聯合이 電氣 自動車로 本格 參與 方針을 表明하였고,
도요타
도
2010年代
初盤에 電氣 自動車를 出市하기로 發表하는 等 電氣 自動車가 活性化 兆朕을 보이고 있다.
또한 大型 自動車로는 (主로 大衆 交通 手段으로) 트롤리 버스가 都市 交通機關으로 예전부터 實用化되어 있고, 듀얼 모드 트레일러, 某스톤 하이브리드 트로리 버스, 非接觸 充電式 하이브리드 버스 等도 漸次 導入되고 있는 實情이다.
政策
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電氣車 專用 番號版을 導入한 國家로는 大韓民國(하늘色바탕 검은글씨), 中國, 헝가리, 폴란드(年頭바탕 검은글씨), 노르웨이, 獨逸(맨오른쪽 알파벳E가 追加됨),인도(녹색바탕 흰글씨) ,英國(왼쪽 軟豆色띠) 等이 있다.
같이 보기
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各州
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外部 링크
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- 特許
- 關聯 機關
- 關聯 記事
- KAIST ‘온라인 電氣車’ 開發 實效性 論難
, 東亞日報, 2009.5.29 作成
- 獨自技術 續續 武裝…中國 車의 매서운 追擊
, 韓國經濟, 2009.5.28 作成
- 競爭力 强化의 核心 키워드
, 한경비즈니스, 2009.5.27 作成
- 크라이슬러, 4.4億弗 電氣車 計劃 提出
, 머니투데이, 2009.5.27
- 하이브리드株, 美 自動車 그린政策에 다시 '출렁'
, 이투데이, 2009.5.20 作成
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