글: Steven Shackell
전 세계는 문화적으로나 산업적으로 광범위한 인프라 변화에 의존하는 보다 지속 가능한 운송 솔루션을 빠르게 채택하고 있습니다. 지난 세기 초에는 없었던 EV 충전 환경이 EV 혁명의 요구를 충족하도록 빠르게 성장하고 발전하고 있습니다. 이 기사에서는 다양한 충전 방법, 어댑터, 보안, 전기차 충전 비용 등 EV 충전 환경에 대해 간략하게 설명합니다.
일반적인 EV 충전 어댑터
전 세계 여러 시장에서는 다양한 충전 네트워크 커넥터를 활용하므로 EV를 구매하려면 사용 가능한 호환 충전 인프라를 고려해야 합니다. 일반 EV 충전기는 각 지역의 전력 인프라에 맞게 설계되었습니다.
CCS2와 NACS 비교
북미와 유럽의 전력 인프라는 매우 다릅니다. 북미는 주거용으로 120V, 단상 전력을 사용하며 최대 1.8kW를 제공합니다. 한편, 유럽은 240V, 3상 전력을 활용하고 있어 거의 모든 EU 국가에서 10.8kW를 사용할 수 있습니다.
결과적으로 비주거 전용 전기 인프라를 사용할 수 있는 경우에 북미의 공용 충전기는 일반적으로 7kW까지 가능합니다. 이와 반대로 EU에서는 항상 10.8kW 충전기를 사용할 수 있으며, 특정 시장에서는 22kW 충전소를 사용할 수 있습니다.
따라서 북미에는 EU와는 매우 다른 어댑터 표준이 있습니다. 북미에서는 Tesla가 2012년에 처음 도입했으며 2022년 11월에 다른 제조업체에서 사용할 수 있도록 공개된 NACS(북미 충전 표준)를 사용합니다. NACS 커넥터는 240V 충전을 지원할 수 있지만 3상 전력은 지원하지 않습니다.
유럽 시장의 모든 자동차 및 충전소에서 결합 충전 시스템 콤보 2(CCS2)가 호환됩니다. 대부분의 국가에서 사용할 수 있는 가장 강력한 고속 충전 커넥터입니다. 물론, 충전소에서 사용할 수 있는 전력이 많을수록 편의성도 높아지고 비용도 높습니다. 아래에서 볼 수 있듯이 레벨 2 공용 충전기는 DC 고속 충전기보다 저렴한 경우가 많지만, 충전 속도가 가장 낮더라도 집에서 충전하는 것이 대부분의 EV를 충전하는 가장 비용 효율적인 방법입니다.
기타 일반적인 충전 커넥터 표준
일본 및 중국 등 다른 EV 시장에서는 서로 다른 커넥터 표준이 사용됩니다. 일본에서는 AC 충전에 j1772(유형 1)(일반적으로 'J 플러그'라고 함)를 사용하고, DC 충전에는 CHAdeMO를 사용합니다. 세계에서 가장 큰 단일 EV 시장인 중국에서는 GB/T 커넥터가 AC 충전과 DC 충전에 모두 사용됩니다.
EV 충전 커넥터와 다양한 EV 충전 안전 표준에 대해 더 자세히 알아보려면 전기차 안전 표준 및 규정을 참조하십시오.
다양한 EV 충전 방법 및 관련 비용
가정 충전
가정에서 EV를 충전하는 방법으로는 레벨 1 충전 및 레벨 2 충전이 있습니다. 레벨 1 충전은 표준 120V 가정용 콘센트를 사용하며, 일반적으로 시간당 3 ~ 5마일의 충전 범위를 제공합니다. 레벨 2 충전에는 전용 240V 충전기가 필요하며, 시간당 약 10 ~ 30마일의 주행 거리를 제공할 수 있습니다.
가정 내 전기 요금은 미국 전역에 걸쳐 다를 수 있지만, 일반적으로 공공 충전 요금의 절반 정도입니다. 평균적으로 미국의 킬로와트시(kWh)당 EV 가정 충전 비용은 $0.23(EU는 €0.29)이며, 이는 전기차의 충전 비용이 지역에 따라 가정에서 평균 $18.63 및 €23.49임을 의미합니다(표준 Tesla Model Y 기준). 충전기 전압에 따라 완전히 방전된 상태에서 완전히 충전하기까지 12시간(220V)에서 50시간(110V)이 걸릴 수 있습니다.
공용 충전소
레벨 2 충전은 주차장, 쇼핑 센터 및 직장에서 흔히 볼 수 있습니다. 일반적인 레벨 2 공용 충전소는 가정용 충전소보다 충전 속도가 빠르나, 공용 DC 고속 충전기만큼 빠르게 충전할 수는 없습니다. 비교하자면 덴버 메트로 지역에는 22개의 ChargePoint DC 고속 충전기가 있는 반면, 표준 ChargePoint 레벨 2 충전기는 1,000개가 넘습니다.
이 기사를 작성할 당시 덴버의 레벨 2 공용 충전기를 통한 EV 충전 비용은 kWh당 $0.14였으며, 처음 4시간 이후에는 시간당 $2 및 $0.50의 고정 요금이 추가됩니다. 그러나 많은 자치단체 기반 충전기가 선착순으로 완전 무료로 제공된다는 점은 주목할 가치가 있습니다.
DC 고속 충전기는 훨씬 더 비싸지만, 대부분의 EV가 완전히 방전된 상태에서 30분 이내에 80%까지 충전할 수 있습니다. 동일한 덴버에 있는 200kW DC 급속 충전기의 비용은 $0.45kWh이며, 단 15분 만에 총 비용 $27가 예상됩니다. DC 고속 충전기는 장거리 여행 시 주요 도로에서 일반적으로 사용됩니다.
Tesla는 원하는 경로를 따라 DC 고속 충전기, 각 충전소에서 충전하는 데 걸리는 시간, 총 여행 시간을 확인하는 무료 여행 계획 도구를 제공합니다. Tesla Model Y로 덴버에서 시애틀까지 2,130km(1,324마일)를 주행하는 데 약 25시간 9분이 소요되며, 총 충전시간은 5시간 정도입니다.
일반 자동차와 비교해 EV로 300마일을 주행하는 데 드는 비용은 얼마입니까?
EV 충전 비용과 가스 구동 운송 비용을 파악하고자 Tesla Model Y와 Kia Telluride를 비교해 보겠습니다. 둘 다 약 $40,000 정도의 비용이 들고 중형 SUV이며 동일한 시내 및 고속도로 주행 거리로 운행합니다.
2024년 초에 오하이오 주 신시내티의 평균 휘발유 가격은 $3.187입니다. Kia Telluride는 가솔린 1갤런당(MPG) 평균 23마일을 주행합니다. 따라서 300마일 상당의 휘발유를 구입하는 데에는 $41.57의 비용이 듭니다.
공용 레벨 2 Flo 충전소에서 Tesla Model Y를 충전한다면 kWh당 $0.35의 비용이 듭니다. Telsa Model Y의 주행 거리는 300마일이고 배터리 용량은 81kWh이므로, 완전 충전 비용은 $28.35입니다. 또는 평균 주택 전기 요금이 kWh당 $0.13인 신시내티의 거주지에서 차량을 충전하는 경우에 비용은 $10.53입니다.
이 지역별 예에서 평균 EV로 300마일을 주행하는 데 드는 비용은 충전 방법에 따라 $13.22에서 $31.04까지 비용이 절감될 수 있습니다. 미국인들이 연간 평균 14,263마일을 운전한다는 점을 고려할 때 EV로 전환하면 신시내티 거주자는 $1,475의 연간 휘발유 비용을 절약할 수 있습니다.
공용 충전기를 이용한 EV 충전 요금 결제 방법
전 세계에는 다양한 가격과 충전 속도를 제공하는 다양한 공용 충전소 회사가 있습니다. 따라서 이들 회사가 "완충" 비용을 청구하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 예를 들어, Tesla 차량은 소유자의 충전 계정으로 요금이 자동 청구될 수 있으므로 현장에서 비용을 지불할 필요 없이 Tesla 충전 네트워크를 활용할 수 있습니다.
여러 충전 네트워크에서는 역에서 신용 카드나 직불 카드를 직접 사용할 수 있으며, 일부 네트워크에서는 비접촉식 결제 및 충전 구성 서비스를 제공하는 모바일 앱을 제공합니다. 일부 EV 네트워크는 사용자에게 RFID 카드를 발급하며, 이 카드를 충전소에서 탭하여 충전 세션을 시작하고 비용을 지불할 수 있으므로 현장용 신용 카드 처리 시스템이 필요하지 않습니다.
이미지: 지도 보기를 통해 여러 개의 EV 충전소를 보여 주는 모바일 앱
흥미롭게도 대부분의 충전소에서는 충전기를 마지막으로 사용한 차량, 마지막으로 사용한 시기 등과 같이 충전기에 대한 추가 분석을 제공합니다. EV 충전기의 스마트 연결 특성을 고려할 때 ISO 15118에 설명된 바와 같이 충전기 안전과 구매자의 정보 보안을 보장하기 위한 특정한 예방 조치를 고려해야 합니다. 이를 위해서는 NXP의 Plug and Trust Secure Element SE050 또는 Infineon의 SLI 9670 신뢰할 수 있는 플랫폼 모듈(TPM)과 같은 특수 보안 하드웨어를 사용하여 개인 사용자의 데이터를 침해하지 않으면서도 장치 진위 여부를 암호화 방식으로 확인할 수 있습니다.
EV 충전 고려 사항
이제 EV는 비용과 환경에 민감한 전 세계 소비자의 주요 선택이며, 지속 가능한 운송 솔루션을 지원하기 위해 인프라에 상당한 변화를 가져오고 있습니다. 가정용 충전 솔루션이 다양해지면서 EV 소유자에게 가장 비용 효율적인 솔루션을 제공하는 반면, 공용 충전소는 더 높은 비용으로 속도와 편의성을 제공합니다. 또한 휘발유 가격 대비 EV 충전 비용은 특히 휘발유 가격이 높거나 전기 요금이 낮은 지역에서 EV의 경제적 선호도를 보여 줍니다.
또한, 공용 충전기에는 사용 가능한 충전 커넥터, kWh당 비용, 사용 가능한 결제 방법 등과 같은 여러 복잡한 사항이 있습니다. 그럼에도, 안전한 충전을 보장하고 차량과 충전 인프라 간의 안전한 정보 교환을 보장하도록 공용 충전기에 많은 스마트 기술이 통합되어 있습니다. EV 충전 환경은 현재와 미래의 소비자 요구에 맞춰 동적으로 조정될 것입니다.
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