진화하는 친환경자동차 기술개발동향과 시장전망
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| Publication Date | 2017/01/02 |
| Pages/Weight/Size | 210*297*30mm |
| ISBN | 9791195852741 |
| Categories | 경제 경영 > 경제 |
Contents
Ⅰ. 친환경 자동차 시장 현황과 기술개발 동향 29
1. 2016년 국내 자동차 산업동향 29
1-1. 개요 29
1-2. 부문별 동향 31
2. 기후변화 대응 기본계획과 기후기술, 온실가스 감축 로드맵 34
2-1. 친환경자동차의 등장 배경 34
1) 에너지·기후변화 대응 정책 강화 34
(1) 에너지?기후변화 정책의 방향 34
(2) 에너지?기후변화 정책의 주요 구성요소 35
2) 자동차 배기가스의 심각성 인식 38
(1) 자동차로 인한 환경오염 38
(2) 온실가스 배출의 주범 42
2-2. 기후변화 대응 기본계획과 온실가스 감축 로드맵 45
1) 개요 45
(1) 제1차 기후변화대응 기본계획 45
(2) 2030 국가온실가스감축 기본로드맵 46
2) 국내외 기후변화 대응 동향 47
(1) 세계의 이상기후 현상 47
(2) 기후변화 대응 국제 동향 49
(3) 국내 기후변화 및 대응 52
(4) 국내 기후변화 53
3) 기후변화대응 기본계획 주요 내용 56
(1) 기후변화대응 추진전략 및 방향 56
(2) 기후변화대응을 위한 주요 과제 58
(3) 기후변화대응 기본계획 주요 내용 59
(4) 기후변화 대응정책 기대효과 62
4) 2030 국가온실가스감축 기본로드맵 주요 내용 63
(1) 국내 감축 63
(2) 국외 감축 65
2-3. 기후변화 대응 기술 로드맵(CTR : Climate Technology Roadmap) 66
1) 개요 66
(1) 충실한 연구개발(R&D) 지원 68
(2) 연구개발(R&D) 성과활용 극대화 68
(3) 전략적 홍보와 안내 70
2) 기후기술 확보 로드맵 중 친환경차 관련 기술 분야 71
(1) 연료전지 분야 71
(2) 바이오연료 분야 76
(3) 이차전지 분야 80
3) 기후산업육성모델(12개) 현황 84
(1) 모델 1. 도심형 태양광 발전 85
(2) 모델 2. 자동차 자가전원용 태양광 발전 86
(3) 모델 3. Carbon Free Energy City : 건물용 차세대 연료전지 발전 87
(4) 모델 4. 친환경 커뮤니티를 위한 수소기반 플랫폼 88
(5) 모델 5. 바이오매스-원유 리파이너리 89
(6) 모델 6. 광-CO2 바이오유전 개발 90
(7) 모델 7. 대용량 충전시스템 개발 91
(8) 모델 8. 쾌속충전 EV용 이차전지 개발 92
(9) 모델 9. 친환경 커뮤니티용 에너지저장시스템 93
(10) 모델 10. 에너지 클라우드 EMS 94
(11) 모델 11. 신재생 열원 복합이용 시스템 표준모델 개발 95
(12) 모델 12. 시멘트산업 연계 CCUS 종합 시범사업 96
3. 국내 친환경자동차 관련 정책동향 97
3-1. 3차 환경친화적 자동차 개발 및 보급 기본계획 97
1) 개요 97
(1) 추진 배경 97
(2) 그동안의 추진계획 평가 99
2) 추진방향 101
(1) 생산 101
(2) 보급 101
(3) 기술개발 101
3) 추진전략 102
(1) 경쟁력 있는 친환경차 개발 102
(2) 저비용·고효율 인프라 구축 확대 108
(3) 친환경차 활용 사회 기반 조성 114
4) 기대효과 119
5) 친환경차 보급계획 120
(1) 하이브리드차(HEV) 120
(2) 플러그인 하이브리드차(PHEV) 120
(3) 전기차(EV) 120
(4) 수소차(FCEV) 120
3-2. 에너지 신산업 육성정책과 전기차 관련 동향 123
1) 에너지 신산업 활성화 및 핵심 기술개발 전략 이행계획(’15～’17) 개요 123
(1) 정부 마중물 정책 강화, 총 4조 6천억원 시장 창출 124
(2) 핵심기술개발 과제 30개 추진, 올해 총 4,300억원 투자 125
(3) 해외 진출 지원 인프라 확보, 국제 기술협력 강화 128
2) 전기차 유료충전서비스 사업 129
(1) 사업 개요 129
(2) 추진 실적 130
(3) 향후 계획 130
3) 전기차 배터리리스사업 130
(1) 사업 개요 130
(2) 추진 실적 131
(3) 향후 계획 131
3-3. 국내 그린카 기술 수준 및 연구개발 지원전략 132
1) 국내의 그린카 분야 기술수준 132
(1) 기술분류체계 132
(2) 그린카 기술수준 및 격차 134
(3) 그린카 분야 R&D 투자전략 137
2) 그린카 부품 연구개발 전략 140
(1) 하이브리드자동차 140
(2) 전기자동차 141
(3) 연료전지자동차 142
(4) 천연가스 자동차 142
Ⅱ. 친환경자동차 시장동향과 주요국 동향 145
1. 친환경자동차 시장동향 145
1-1. 친환경차의 정의와 종류 145
1) 그린카(Green Vehicle) 정의 145
(1) 일반적인 정의 및 종류 145
(2) 그린카의 국내 정의 150
2) 그린카의 종류 151
1-2. 친환경차의 분류와 종류별 특징 152
1) 엔진구조에 따른 분류 152
(1) Electric Vehicle (xEVs) 152
(2) 내연기관(ICE) 차량 160
2) Emission에 따른 분류 162
(1) ULEV 163
(2) SULEV 163
(3) PZEV(Partial zero-emissions vehicle) 163
(4) ZEV(Zero-Emissions Vehicle) 164
3) 대체연료에 의한 분류 165
(1) 배경 및 현황 165
(2) 주요 분류 167
1-3. 친환경차 시장동향과 전망 186
1) 글로별 환경규제 현황과 자동차 업계의 대응 186
(1) 연비 및 배기가스 규제와 대응 186
(2) 온실가스 규제와 대응 187
2) 글로벌 주요 기업의 친환경차 출시 현황 188
3) 주요지역 국가별 시장동향 189
(1) 미국 189
(2) 유럽 190
(3) 중국 191
(4) 일본 192
4) 세계 친환경차 시장전망 193
(1) 세계 자동차 시장 전망 193
(2) 국내 자동차 시장전망 193
(3) 세계 친환경차 시장전망 194
(4) 국내 친환경차 내수 현황 197
5) 국내 자동차업계 친환경차 양산계획 199
(1) 전기자동차(EV) 200
(2) 플러그인 하이브리드차(PHEV) 200
(3) 하이브리드차(HEV) 200
(4) 연료전지차(FCEV) 200
2. 주요국가의 친환경 자동차 정책동향 203
2-1. 미국의 친환경차 관련 정책동향 203
1) 미국 에너지부(DoE)의 주요 정책 203
(1) ARPA-E 203
(2) EERE 205
(3) 특징 및 유의점 208
2) 연비규제 강화 209
(1) EPA와 NHTSA의 2012~2016모델년도 규제목표 210
(2) 세그먼트별 연비목표, 소형차도 연비향상 필요 212
(3) 엔진 소형화 추진 212
(4) 2016 모델년도 연비향상기술 전망 214
(5) 2016모델년도 세그먼트별 판매 전망 216
(6) 2025모델년도 규제에서 EV, PHEV, FCV 우대조치 확대 216
2-2. 유럽의 친환경차 관련 정책동향 218
1) 독일의 R&D 정책 내용 218
(1) R&D 지원 예산 218
(2) 세부 기술 내용 218
(3) 특징 및 유의점 219
2) 프랑스 221
(1) Bonus-Malus 제도 221
2-3. 일본정부의 친환경차 R&D 정책 223
1) R&D 지원 예산 223
2) 세부 항목별 지원내용 223
(1) 연료다양화 기술 223
(2) 기술도 224
(3) 로드맵 224
(4) 특징 및 유의점 228
3) 에코카 보조금 정책 229
4) 그린성장전략 230
5) FCEV를 위한 수소 스테이션 규제 완화 231
Ⅲ. 친환경차 대응 경량화 대책과 이차전지 개발동향 235
1. 연비 향상을 위한 자동차 경량화와 AL합금 235
1-1. 배경 및 필요성 235
1) 연비와 배출가스 문제 235
2) 차량 경량화를 위한 소재 기술 235
3) 일본 자동차 경량화 기술개발 프로젝트 242
4) 미국 Lightweight Materials 프로젝트 245
1-2. 차량 경량화를 위한 국내외 AL합금 기술개발 동향 248
1) 해외 기술개발 동향 248
2) 국내 기술개발 동향 255
1-3. 전자제어 용탕처리에 의한 수송기기용 항복강도 550MPa급
알루미늄 합금 및 열처리변형 제어기술 개발 259
1) 개요 259
(1) 개념 및 정의 259
(2) 기대효과 262
2) 시장동향 263
3) 기술동향 266
(1) 특허동향 266
(2) 특허관점에서의 기술수준 267
4) 연구목표 및 내용 280
(1) 기술단계(TRL) 280
(2) 연구 목표 및 내용 281
(3) 추진체계 282
(4) 단계별 연구목표 및 연구비 282
2. 전기차 개발을 위한 자동차용 이차전지와 소재 283
2-1. 배경 및 필요성 283
1) 이차전지 시장의 수요 확대 283
2) 차세대 리튬전지와 소재의 필요성 284
3) 전해액 개발 필요성 285
2-2. 전기차용 이차전지 시장과 개발동향 287
1) 전기차 시장동향 287
2) 전기차용 이차전지 시장동향 289
3) 차세대 리튬전지 개발동향 292
(1) 리튬-공기전지 기술개발 292
(2) 리튬-유황전지 기술개발 294
2-3. 리튬이온전지와 소재 개발동향 296
1) 해외 기술개발 동향 296
2) 국내 기술개발 동향 299
2-4. 리튬금속 음극을 사용하는 이차전지의 장기 안정성 확보를
위한 고기능성 전해질 개발 302
1) 개요 302
(1) 개념 및 필요성 302
(2) 기대효과 308
2) 시장동향 309
3) 기술동향 312
(1) 특허동향 312
(2) 특허관점에서의 기술 수준 319
4) 연구목표 및 내용 322
(1) 기술단계(TRL) 322
(2) 연구목표 및 내용 324
(3) 추진체계 324
(4) 단계별 연구목표 및 연구비 325
Ⅳ. 친환경 자동차 관련 기술개발과 정부 지원 과제 329
1. 산업핵심기술개발사업 그린카 지원 과제 329
1-1. 2017년 산업핵심기술개발사업 그린카 분야 지원(후보) 과제 329
1) 배터리 저가 및 안전성 향상을 위한 보급형 배터리 모듈화 기술 개발 329
(1) 개념 329
(2) 지원 필요성 329
(3) 지원기간/예산/추진체계 330
2) 디젤엔진 SCR용 탱크 일체형 Urea 공급 모듈 개발 330
(1) 필요성 330
(2) 연구목표 330
(3) 지원기간/예산/추진체계 332
3) 분리판, 기체확산층, 전극층의 계면에서의 물질전달 기능을
향상시킬 수 있는 해석기술 개발 332
(1) 개념 332
(2) 지원 필요성 333
(3) 지원기간/예산/추진체계 333
4) 48V 기반 마일드 하이브리드 연비 극대화 위한 구조 탐색 및
최적 제어기술 개발 333
(1) 개념 333
(2) 지원 필요성 334
(3) 지원기간/예산/추진체계 334
5) 48V기반 전동식 과급기용 마그네틱 기어분리/일체형
전동기시스템 설계 기술개발 334
(1) 개념 334
(2) 지원 필요성 335
(3) 지원기간/예산/추진체계 335
6) 고효율 에너지 변환을 위한 초희박 전기점화엔진 원천기술 개발 335
(1) 개념 335
(2) 지원 필요성 336
(3) 지원기간/예산/추진체계 336
7) HLSI(Homogeneous Lean charge Spark Ignition) 신연소 기술 개발 337
(1) 개념 337
(2) 지원 필요성 337
(3) 지원기간/예산/추진체계 338
8) 배터리 사용 효율 증대를 위한 잔존 수명 예측 (SOH)기술 개발 338
(1) 개념 338
(2) 지원 필요성 338
(3) 지원기간/예산/추진체계 339
9) 전력기반자동차의 핵심부품 및 요소부품의 공용화 기술 개발 339
(1) 개념 339
(2) 지원 필요성 339
(3) 지원기간/예산/추진체계 340
10) 부피 30%이상 축소가 가능한 초저손실 SiC 기반 그린카용
고밀도 전력변환시스템 기술개발 340
(1) 필요성 340
(2) 연구목표 341
(3) 지원기간/예산/추진체계 342
11) 전기자동차용 전고체 전해질 기반 고안전성 리튬이차전지 시스템 개발 342
(1) 필요성 342
(2) 연구목표 343
(3) 지원기간/예산/추진체계 343
12) 고속 필라멘트 와인딩 공법을 이용한 FCEV용 700bar
수소저장용기 제조 기술 개발 344
(1) 필요성 344
(2) 연구목표 344
(3) 지원기간/예산/추진체계 345
13) 수소전기차용 고속 터보 공기압축기에 적용 가능한 무급유
방식 베어링 개발 345
(1) 필요성 345
(2) 연구목표 346
(3）지원기간/예산/추진체계 346
14）수소전기차용 스택체결 부품 및 고전압 기능부품 기술 개발 347
(1）필요성 347
(2) 연구목표 347
(3）지원기간/예산/추진체계 348
15）수소전기차용 스택 셀피치 저감을 위한 기체확산층 기술 개발 348
(1）필요성 348
(2）연구목표 348
(3) 지원기간/예산/추진체계 349
16）전후륜 복합 전기구동 SUV 환경차량용 60kW급 모터, 인버터,
감속기, 전자식디스컨넥트 일체형 후륜 전기구동모듈 개발 350
(1) 필요성 350
(2) 연구목표 350
(3) 지원기간/예산/추진체계 351
17）벨트 구동식 ISG 엔진용 동력 연결 및 차단 기능 디커플링 장치 개발 352
(1）필요성 352
(2）연구목표 352
(3）지원기간/예산/추진체계 353
18）상용차용 Diesel-CNG 융합연소 엔진기술 개발 353
(1）필요성 353
(2）연구목표 354
(3）지원기간/예산/추진체계 355
19）연료분사압력 3,000bar 대응 초고압 커먼레일 모듈 기술 개발 355
(1）필요성 355
(2）연구목표 355
(3）지원기간/예산/추진체계 356
20）승용 Turbo CNG 엔진 핵심제어 알고리즘 및 ECU 개발 357
(1）필요성 357
(2）연구목표 357
(3）지원기간/예산/추진체계 358
1-2. 2016년 산업핵심기술개발사업 그린카 분야 지원 과제 359
1) 전자기적 다단 변속기능을 가진 80kW 전기구동시스템 개발 359
(1) 필요성 359
(2) 연구목표 359
(3) 지원내용 360
2) 배터리 및 실내난방용 경량 고효율 수가열식 유도가열히터시스템 개발 360
(1) 필요성 360
(2) 연구목표 360
(3) 지원내용 361
3) 고효율 냉각방식을 적용한 전기자동차용 고출력밀도형
전기구동시스템 개발 361
(1) 개념 361
(2) 지원 필요성 361
(3) 지원내용 362
4) 5kW급 비희토류와 희토류 자석 혼용 방식의 고출력 전동기 개발 362
(1) 개념 362
(2) 지원 필요성 362
(3) 지원내용 363
5) 전기자동차 핵심부품의 재 사용성 및 범용성을 확보할 수 있는
개방형 아키텍처 구조의 전장 플랫폼 개발 363
(1) 필요성 363
(2) 연구목표 363
(3) 지원내용 364
6) 전기동력 자동차 부품의 중소중견기업 기술경쟁력 강화를 위한
지식기반 기술지원 시스템 개발 364
(1) 필요성 364
(2) 연구목표 364
(3) 지원내용 365
7) 고속 필라멘트 와인딩 공법을 이용한 FCEV용 700bar
수소저장용기 기술 개발 365
(1) 필요성 365
(2) 연구목표 366
(3) 지원내용 366
8) FCEV 수소저장시스템 주변장치(Balance Of Tank)
수소누설 최소화 기술 개발 366
(1) 필요성 366
(2) 연구목표 367
(3) 지원내용 367
9) 연료전지 차량용 무급유 방식 베어링 고속 터보 공기압축기 개발 368
(1) 필요성 368
(2) 연구목표 368
(3) 지원내용 368
10) 연료전지 시스템 고전압 하네스 및 스택 모니터링 부품 개발 369
(1) 필요성 369
(2) 연구목표 369
(3) 지원내용 370
11) 수소연료전지차 전극층 구조 설계 및 모델 개발 370
(1) 개념 370
(2) 지원 필요성 370
(3) 지원내용 371
12) 동적 내구시험모델을 통한 차량용 연료전지 스택 수명예측 기술 개발 371
(1) 개념 371
(2) 지원 필요성 371
(3) 지원내용 372
13) EV기반 150kW급 SUV형 PHEV의 전륜 구동용 단순변속
멀티모드 구동장치 및 요소부품 기술 개발 372
(1) 필요성 372
(2) 연구목표 372
(3) 지원내용 373
14) (P)HEV 연비 향상을 위한 도로정보 활용 및 동력분배 제어 기술 개발 373
(1) 개념 373
(2) 지원 필요성 374
(3) 지원내용 374
15) 상용차용 3L급 Diesel-CNG 융합연소 엔진 개발 374
(1) 필요성 374
(2) 연구목표 375
(3) 지원내용 375
16) 연비 10% 향상을 위한 디젤엔진 시스템 열효율 향상 기술개발 376
(1) 필요성 376
(2) 연구목표 376
(3) 지원내용 376
17) 희박연소 구현을 위한 고효율 점화 시스템 개발 377
(1) 필요성 377
(2) 연구목표 377
(3) 지원내용 378
18) 중저속 디젤 엔진성능 향상을 위한 전동과급 기술개발 378
(1) 개념 378
(2) 지원 필요성 378
(3) 지원내용 379
19) 1500cc급 천연가스 전용 Turbo 엔진 기술개발 379
(1) 필요성 379
(2) 연구목표 379
(3) 지원내용 380
20) 승용 수소-LPG 혼소엔진 연비향상기술 개발 380
(1) 개념 380
(2) 지원 필요성 380
(3) 지원내용 381
1-3. 2015년 산업핵심기술개발사업 그린카 분야 지원 과제 382
1) 전기자동차 에너지 효율 향상을 위한 전력 부하 적응형 배터리
및 통합 전력 전자 모듈 기술 개발 382
(1) 필요성 382
(2) 연구목표 382
(3) 지원내용 383
2) 유도/자기공명 방식의 충전효율 90%이상 6.6kW급 전기자동차용
무선충전시스템 개발 383
(1) 필요성 383
(2) 연구목표 383
(3) 지원내용 384
3) 고정형 전기차 완속충전기를 대체하고 충전전력 요금 적용 및 전력
재 판매 사업이 가능한 이동형 완속 충전 운영시스템 기술 개발 384
(1) 필요성 384
(2) 연구목표 385
(3) 지원내용 385
4) 권선 여자동기식 고효율 모터 및 제어 기술 개발 385
(1) 개념 385
(2) 지원 필요성 386
(3) 지원내용 386
5) -20℃ 외기 조건에서 주행거리 10% 향상을 위한 소비전력 20%
저감형 전기차용 3.7 kW급 히트펌프 시스템 개발 387
(1) 필요성 387
(2) 연구목표 387
(3) 지원내용 388
6) 수소저장 무게효율 5.5wt%를 만족하는 700bar 수소저장장치용
저장용기 및 핵심부품 기술 개발 388
(1) 필요성 388
(2) 연구목표 388
(3) 지원내용 389
7) 최대배압 2.5bar의 공기를 공급할 수 있는 수소연료전지차용
공기공급시스템 기술 개발 389
(1) 필요성 389
(2) 연구목표 389
(3) 지원내용 390
8) 실차 주행연비 25% 개선이 가능한 PHEV용 e-AWD
구동시스템 기술 개발 390
(1) 필요성 390
(2) 연구목표 391
(3) 지원내용 391
9) 디젤엔진 적용 전자식 복합기능 가변밸브트레인 기술 개발 391
(1) 필요성 391
(2) 연구목표 392
(3) 지원내용 392
10) 800kPa급 고압ㆍ고정밀 NGV연료시스템 국산화 개발 393
(1) 필요성 393
(2) 연구목표 393
(3) 지원내용 394
11) 디젤엔진의 폐열회수 기술을 이용한 개질 수소 EGR시스템 개발 394
(1) 개념 394
(2) 지원 필요성 394
(3) 지원내용 395
12) 누설감지 및 능동안전기능이 적용된 CNG차량용 연료게이지 개발 395
(1) 개념 395
(2) 지원 필요성 396
(3) 지원내용 396
13) (P)HEV용 구동모터 설계 최적화 기술 및 FMEA기반
검증 프로세스 개발 396
(1) 개념 396
(2) 지원 필요성 397
(3) 지원내용 397
2. 친환경 자동차 관련 기술개발 지원과제 398
2-1. 친환경 자동차 관련 부품소재 분야 398
1) 고온·저가습 고분자 전해질 소재를 활용한 막전극 접합체 398
(1) 개요 및 필요성 398
(2) 연구목표 398
(3) 지원기간/예산/추진체계 399
2) 고안전성 에너지저장 소자용 고이온 전도도 고체전해질 소재 399
(1) 개요 및 필요성 399
(2) 연구목표 400
(3) 지원기간/예산/추진체계 400
3) EV 전력변환 소자 접합용 고효율/고방열 Cu계 접합소재 개발 400
(1) 개요 및 필요성 400
(2) 연구목표 401
(3) 지원기간/예산/추진체계 401
4) 경량 자동차 바디모듈 적용 열경화성/열가소성 하이브리드
탄소섬유 복합소재 개발 402
(1) 개요 및 필요성 402
(2) 연구목표 402
(3) 지원기간/예산/추진체계 403
5) 자동차 케이블 경량화를 위한 그래핀 기반 경량/고효율 하네스
케이블 개발 403
(1) 개요 및 필요성 403
(2) 연구목표 404
(3) 지원기간/예산/추진체계 404
6) 전기자동차용 SiC 기반 MOSFET 전력 반도체 및
1200V-200A급 Full SiC 전력 모듈 개발 405
(1) 개요 및 필요성 405
(2) 연구목표 405
(3) 지원기간/예산/추진체계 406
7) 폐니켈수소전지를 활용한 희토류/유가금속 회수 및 배터리 소재화 기술 407
(1) 개요 및 필요성 407
(2) 연구목표 407
(3) 지원기간/예산/추진체계 408
8) 1400MPa급 고인성 타이타늄 합금의 저비용 소재화 기술 408
(1) 개요 및 필요성 408
(2) 연구목표 409
(3) 지원기간/예산/추진체계 409
9) 자동차 액츄에이터용 Ti기 가역변형합금 개발 410
(1) 개요 및 필요성 410
(2) 연구목표 410
(3) 지원기간/예산/추진체계 411
10) 전자제어 용탕처리에 의한 수송기기용 항복강도 550MPa급
알루미늄 합금 및 열처리변형 제어기술 개발 411
(1) 개요 및 필요성 411
(2) 연구목표 411
(3) 지원기간/예산/추진체계 412
11) 리튬금속 음극을 사용하는 이차전지의 장기 안정성 확보를
위한 고기능성 전해질 개발 412
(1) 개요 및 필요성 412
(2) 연구목표 413
(3) 지원기간/예산/추진체계 413
12) 차체 측면 20% 경량화를 위한 금속-고분자 접합-성형
Hybrid 공정 기술 개발 414
(1) 필요성 414
(2) 연구목표 414
(3) 지원기간/예산/추진체계 415
13) 내충격성이 우수한 경량?고강도 열가소성 섬유강화
나노복합소재 및 수송기기용 부품 개발 416
(1) 개념 416
(2) 지원 필요성 416
(3) 지원기간/예산/추진체계 417
14) 나노소재를 적용한 고내열, 내마모성 엔지니어링
강화플라스틱 부품 개발 417
(1) 개념 417
(2) 지원 필요성 417
(3) 지원기간/예산/추진체계 418
2-2. 전기차, 수소차 관련 전지 및 충전 기술 분야 419
1) 충전시간 단축을 위한 유선(200 kW급) 및 무선(20 kW급)
충전시스템 개발 419
(1) 개념 419
(2) 지원 필요성 420
(3) 지원기간/추진체계 420
2) 전기차 충전수요 급증에 따른 전력수요분석 및 전력안정화 기술개발 420
(1) 개념 420
(2) 지원 필요성 421
(3) 지원기간/추진체계 421
3) 전기차 보급·확산을 위한 전기승용차 개조 기술 422
(1) 개념 422
(2) 지원 필요성 422
(3) 지원기간/추진체계 423
4) 전기 PTO를 갖는 다기능 농업용 EV Platform 개발 423
(1) 개념 423
(2) 지원 필요성 424
(3) 지원기간/추진체계 424
5) 고압수소가스 운송을 위한 트레일러용 복합용기 개발 425
(1) 개념 425
(2) 지원 필요성 425
(3) 지원기간/ 추진체계 426
6) 인산형 연료전지용 대형 분리판 국산화 기술 개발 426
(1) 필요성 426
(2) 연구목표 426
(3) 기타 지원 요건 427
(4) 지원기간/추진체계 427
7) 수소전기버스 충전소 모니터링 사업 427
(1) 필요성 427
(2) 연구목표 428
(3) 기타 지원 요건 429
(4) 지원기간/추진체계 429
8) 차량탑재형 이동형 충전기 상용화 기술 개발 429
(1) 개념 429
(2) 지원 필요성 429
(3) 지원기간/추진체계 430
표목차
Ⅰ. 친환경 자동차 시장 현황과 기술개발 동향 29
[표1-1] 11월 자동차산업 총괄표 30
[표1-2] ’16.11월 업체별 수출 현황 31
[표1-3] ‘16.11월 브랜드별 자동차 국내 판매 현황 32
[표1-4] ‘16.11월 브랜드별 승용차 국내판매 현황 33
[표1-5] ’14년 연료연소에 의한 CO2 배출량 순위 52
[표1-6] 산업부문 업종별 ‘30년 감축량 63
[표1-7] 2030년 부문별 온실가스 감축목표 64
[표1-8] 10대 기후기술 및 R&D 투자 규모(’16년) 67
[표1-9] 10대 기후기술, 50개 세부기술군 현황 69
[표1-10] 성과목표 현황 73
[표1-11] 연료전지 분야 기후산업육성 모델(3개) 75
[표1-12] 성과목표 현황 78
[표1-13] 바이오연료 분야 기후산업육성 모델(2개) 79
[표1-14] 성과목표 현황 82
[표1-15] 이차전지 분야 기후산업육성 모델(3개) 83
[표1-16] 기후산업육성모델(12개) 현황 84
[표1-17] 친환경차 종류별 특징과 내용 98
[표1-18] 제2차 친환경차 기본계획(‘11∼’15년) 친환경차 보급목표 평가 99
[표1-19] 제2차 친환경차 기본계획(‘11∼’15년) 인프라 구축목표 평가 99
[표1-20]국내 친환경차 경쟁력 비교 100
[표1-21] 2020년 전기차 성능향상 전략 102
[표1-22] 2020년 수소연료전지차 가격 저감 전략 104
[표1-23] 경쟁력 있는 차량 개발을 위한 R&D 로드맵 107
[표1-24] 전기차?충전소 보급 로드맵 108
[표1-25] 수소차?충전소 보급 로드맵 110
[표1-26] 튜브트레일러용 고압용기 113
[표1-27] 저비용·고효율 인프라 구축을 위한 R&D 로드맵 114
[표1-28] 기대 효과 119
[표1-29] 추진전략 총괄표 121
[표1-30] 핵심기술개발 현황 및 목표(요약) 128
[표1-31] 국내의 그린카 기술 분류 체계 132
[표1-31] 그린카 대분류수준의 세계 최고수준 기술보유국(유럽)과의 비교 134
[표1-33] 주요국별 그린카 원천·산업기술력 발전현황 135
[표1-34] 주요국별 그린카 중분류 단위 기술수준 비교 136
[표1-35] 주요국별 그린카 소분류 단위 기술수준 비교 137
[표1-36] 그린카 부품개발 로드맵 140
Ⅱ. 친환경자동차 시장동향과 주요국 동향 145
[표2-1] 몇 가지 타입 green car의 basic characteristic 비교 146
[표2-2] Best green car Annual Ranking 또는 Listing 요약 147
[표2-3] 환경친화적 자동차의 개발 및 보급 촉진에 관한 법률 제2조 150
[표2-4] 그린카의 국내 분류 및 특징 151
[표2-5] 그린카의 주요 장치 개요 152
[표2-6] 전기자동차의 주요 부품별 주요기능 및 특징 153
[표2-7] Hybrid 차량 종류별 기술적 특징 156
[표2-8] California Air Resources Board (CARB)에 의하여 검증된 차량의 등급 162
[표2-9] 현재의 Zero-Emissions Vehicle 예 165
[표2-10] Global Non Petroleum Fuel 사용 차량 현황 166
[표2-11] 대기환경 보전법의 바이오가스 자동차연료 제조기준 177
[표2-12] 연도별 LPG 자동차 증감 현황 182
[표2-13] LPG 연료공급 시스템의 기술별 분류 184
[표2-14] 주요국 자동차 연비 및 배기가스 규제 현황 186
[표2-15] 연비 및 배기가스 규제 세부내용 187
[표2-16] 완성차업체의 ‘20년 EU 온실가스 규제(95g/km) 대응 시나리오 187
[표2-17] 완성차업체의 ‘25년 EU 온실가스 규제(75g/km) 대응 시나리오 187
[표2-18] 업체별 친환경차 내수 197
[표2-19] 국내 업체별 친환경차 판매 실적 추이 198
[표2-20] 국내 자동차업계 친환경차 양산계획 199
[표2-21] 글로벌 친환경차 시장 현황 201
[표2-22] ARPA-E의 자동차 분야 프로그램 현황 204
[표2-23] EERE, 자동차 분야 프로그램 현황 205
[표2-24] 미국 EPA와 NHTSA의 2012∼2016모델년도 규제목표 211
[표2-25] 도로교통안전국의 기업평균연비 기준 212
[표2-26] 세그먼트별 2016모델년도의 CO2 배출량과 연비목표 212
[표2-27] 북미생산 자동차(미국판매용) 엔진의 기통수별 구성 214
[표2-28] 2016 모델년도 자동차메이커별 연비향상 기술 탑재율 215
[표2-29] 2017∼2025모델년도의 미국 CO2 배출량 및 연비규제 방침 217
[표2-30] R&D Lighthouse Project 세부 기술 분야별 지원현황 218
[표2-31] 독일의 전기차 관련 3단계 국가전략 모델 220
[표2-32] 프랑스의 Bonus-Malus 제도 222
[표2-33] 프랑스의 친환경차 추가 지원 강화 (2012. 7. 25) 222
[표2-34] 일본 자동차 관련 산업부문 R&D 예산 현황 223
[표2-35] 자동차 분야의 연료 다양화 기술도 224
[표2-36] 일본 하이브리드 버스의 연비 및 판매대수 228
[표2-37] 2012년 일본의 에코카 보조금 정책 230
Ⅲ. 친환경차 대응 경량화 대책과 이차전지 개발동향 235
[표3-1] 선진국 대비 국내기술 수준 비교 254
[표3-2] 3년간 수송기기 경량화용 알루미늄 부품소재 관련 주요 중대형 과제 현황 258
[표3-3] 국내외 시장전망 264
[표3-4] 분석대상 기술분류기준 268
[표3-5] 분석대상 유효특허 추출기준 269
[표3-6] 유효특허 선별결과 270
[표3-7] 경쟁자 Landscape 274
[표3-8] 기술수준 및 격차 280
[표3-9] 리튬-공기전지 기술 개발 현황 292
[표3-10] 리튬-유황전지 기술 개발 현황 294
[표3-11] 분석대상 기술분류 312
[표3-12] 출원인별 출원 현황 316
[표3-13] 전해액 관련 주요 특허 321
[표3-14] 기술수준 및 격차 322
Ⅳ. 친환경 자동차 관련 기술개발과 정부 지원 과제 329
그림목차
Ⅰ. 친환경 자동차 시장 현황과 기술개발 동향 29
[그림1-1] ‘15. 11월 이후 월별 자동차 생산 추이 31
[그림1-2] ‘15.11월 이후 월별 자동차 내수 판매(국산+수입) 추이 31
[그림1-3] ‘15.11월 이후 월별 자동차 수출 추이 31
[그림1-4] EU emission allowances 35
[그림1-5] 국내 자동차 등록대수 현황 (2012년 말) 40
[그림1-6] 국내 연도별 배출원별 CO 배출량 변화 41
[그림1-7] 국내 연도별 배출원별 NOx 배출량 변화 41
[그림1-8] 국내 연도별 오염물질 변화추이 42
[그림1-9] Global Land-Ocean Temperature Index (1880-2011) 43
[그림1-10] ‘30년 국가 온실가스 감축목표 46
[그림1-11] 2030년 부문별 목표 감축량 46
[그림1-12] 지구 평균 지표온도 변화 48
[그림1-13] 지구 평균 해수면 높이 변화 48
[그림1-14] 온실가스 장기배출 경로 및 대표농도경로(2000∼2100년) 49
[그림1-15] 국가 온실가스 인벤토리 보고서 52
[그림1-16] 저탄소 사회 이행 단계 57
[그림1-17] 기후기술로드맵 예시 67
[그림1-18] 수소연료전지차 구조 104
[그림1-19] HEV 종류별 비교 106
[그림1-20] 전기차 충전타워 운영방안 109
[그림1-21] 개방형 충전 네트워크 109
[그림1-22] 수소 생산 및 충전소 주요 설치계획(안) 111
[그림1-23] 기존 수소충전소와 모듈화 수소충전소 비교 112
[그림1-24] 500bar급 수소 운송용 고압용기 개발시 수소충전방식 변화 113
[그림1-25] 안전관리 필요 충전소 부품 113
[그림1-26] 수소충전소 모니터링 시스템 구축 개념(예시) 114
[그림1-27] 미국 자동차 에너지소비효율등급 표시라벨 116
[그림1-28] 녹색건물인증 가점 부여 해외사례 117
[그림1-29] 국내 친환경차 보급 전망 119
[그림1-30] 기술분야별 시장성숙도 및 기술개발 전략 126
Ⅱ. 친환경자동차 시장동향과 주요국 동향 145
[그림2-1] BEV와 H/FCEV의 에너지 효율 비교 146
[그림2-2] 전기기반 그린카의 주요 부품 구성도 153
[그림2-3] 전기자동차의 동력원 별 분류 154
[그림2-4] 차량 냉난방 조건에 따른 전기자동차 1회 충전 주행거리 158
[그림2-5] (좌) EV, (중) EREV, (우) PHEV 159
[그림2-6] 연료전지 자동차 구조도 160
[그림2-7] Nuna(좌, 중)와 Trev(우) 169
[그림2-8] 바이오에너지 변환시스템 172
[그림2-9] 세계 바이오에탄올 생산량 173
[그림2-10] Global Bio-diesel Production 원재료 분포도 175
[그림2-11] Fatty Acid Profiles of Various Feedstocks 176
[그림2-12] CNG/가솔린 겸용방식 연료공급 시스템 개략도 179
[그림2-13] CNG 전용방식 연료공급 시스템 개략도 179
[그림2-14] HCNG 엔진의 수소 혼합율에 따른 성능 개선 효과 181
[그림2-15] LPLi 연료공급 시스템의 개념도 185
[그림2-16] 지역별 친환경차 점유율 190
[그림2-17] 중국 친환경차 판매 추이 192
[그림2-18] 주요 친환경차별 판매 실적 추이 194
[그림2-19] 친환경차 연도별 시장 전망 195
[그림2-20] 친환경 자동차 가격 및 성능 특성 196
[그림2-21] 국내 친환경차별 판매 실적 추이 197
[그림2-22] 국내 친환경차별 판매 실적 추이 199
[그림2-23] 글로벌 친환경차 시장 전망 201
[그림2-24] 친환경차 시장 구성 전망 202
[그림2-25] 바이오연료 기술분야 기술로드맵 225
[그림2-26] 연료전지자동차/수소관련 기술분야 기술로드맵 226
[그림2-27] 전기자동차/전력저장기술 분야 기술로드맵 226
Ⅲ. 친환경차 대응 경량화 대책과 이차전지 개발동향 235
[그림3-1] 2020년 국가별 승용차 연비 및 CO2 규제현황 235
[그림3-2] 자동차용 알루미늄 지속 적용 가능 부품 236
[그림3-3] 자동차 부품별 알루미늄 적용에 따른 경량화 236
[그림3-4] 자동차 차체 및 외관의 알루미늄 적용 추이 (부피기준) 237
[그림3-5] 경량소재 및 알루미늄 시장 규모 237
[그림3-6] 알루미늄 압출재의 자동차 부품 적용 238
[그림3-7] 알루미늄 소재의 자동차 부품 적용량 238
[그림3-8] 알루미늄 주조재의 자동차 부품 적용 239
[그림3-9] 공정별 자동차용 알루미늄 적용 현황 및 추이 239
[그림3-10] 알루미늄 용탕 탈가스 처리 및 개념 240
[그림3-11] 국내 2020년 총 CO2 배출량 감축 목표 및 산업 부분별 감축률 241
[그림3-12] 국내 2010년 총 CO2 배출량, 수송부문 CO2 배출량 현황 241
[그림3-14] 이종소재 접합기술 개발 242
[그림3-15] 30 GPa%강성지수 스틸 개발 243
[그림3-16] 고특성 저가 비철 개발 243
[그림3-17] 저가 대량생산 CFRP 개발 244
[그림3-18] 전략적 원천 소재 개발 244
[그림3-19] Lightweight Materials프로젝트 구성 245
[그림3-20] 특성 향상 및 제조 공정개발 245
[그림3-21] Multi Material 융합 기술개발 246
[그림3-22] 모델링 및 해석 기술 개발 246
[그림3-23] SilafontTM-36 및 MagsimalTM-59 적용 부품 248
[그림3-24] SilafontTM-36 및 MagsimalTM-59 적용 부품 249
[그림3-25] 내열 고강도 알루미늄 피스톤 및 커넥팅 로드 249
[그림3-26] 고강도 알루미늄 너클 249
[그림3-27] 알루미늄 압출 및 주조재 적용 서브프레임 250
[그림3-28] 항복강도 증가에 따른 경량화 효과 250
[그림3-29] Novelis 알루미늄 판재 생산제품 251
[그림3-30] 고속철도용 고강도 알루미늄 단조재 및 인장특성 251
[그림3-31] 자동차 도어 패널(Unifont-90)(좌), 항공기 테이블 브라켓(Unifont-94)(우) 252
[그림3-32] 전자기 주조 및 초음파 처리를 이용한 주조 기술 253
[그림3-33] 전자펄스처리에 따른 미세구조제어 253
[그림3-34] 기계 가공 및 열처리에 의한 뒤틀림 완화 254
[그림3-35] Precision Air Quench (PAQ)에 의한 B 필러 뒤틀림 완화 254
[그림3-36] 전자기 연속주조 장치 개략도(좌), 전자펄스처리에 따른 기공도 제어(우) 256
[그림3-37] 전자기장 제어에 의한 용탕 처리 기술 257
[그림3-38] 주조재-전신재 겸용 알루미늄 소재 개발 개념도 257
[그림3-39] 기술개념 259
[그림3-40] 기획과제 핵심 개발기술 개념도 260
[그림3-41] 기획과제의 개발대상 필수요소 기술 261
[그림3-42] 주요시장국의 연도별 특허동향 270
[그림3-43] 주요시장국의 내외국인 특허출원현황 272
[그림3-44] IP 포트폴리오로 파악한 기술시장 성장단계 272
[그림3-45] 기술발전 개념도 283
[그림3-46] 리튬-유황전지(좌) 및 리튬-공기전지(우) 구성도 284
[그림3-47] 전기자동차 시장 전망 287
[그림3-48] 전기자동차 배터리 가격 저감 목표 289
[그림3-49] 자동차용 배터리의 개발 전망 290
[그림3-50] 글로벌 리튬이차전지 시장 추이 및 전망 290
[그림3-51] 에너지저장 기술분야 전략 로드맵 291
[그림3-52] 고체전해질 형태의 리튬-공기전지 개념도 293
[그림3-53] 젤 형태의 리튬-공기전지 개념도 293
[그림3-54] 리튬-유황전지의 구조 295
[그림3-55] Solid Energy社의 1,337 Wh/L 리튬금속전지 296
[그림3-56] Sion power社의 리튬-유황전지 297
[그림3-57] ORNL의 리튬-유황전지 298
[그림3-58] PolyPlus社의 Protected Li Electrode (PLE) 및 리튬-공기전지 299
[그림3-59] Toyota社의 리튬-공기 전지 개발 결과 299
[그림3-60] 국내 전기자동차종 전지 개발 로드맵 303
[그림3-61] 미국 DOE의 EV, PHEV 및 HEV에서의 충전심도와
에너지용량 및 출력/에너지 용량 비 303
[그림3-62] 일본 NEDO, 3단계 고성능전지시스템 기술개발 사업 구성 맵 307
[그림3-63] 이차전지 산업의 규모 310
[그림3-64] 연도별 주요시장국 내·외국인 특허출원 현황 313
[그림3-65] 주요시장국 내·외국인 특허출원 현황 314
[그림3-66] 세부기술별 점유율 분석 317
[그림3-67] 전체 연도별 특허 동향 320
Ⅳ. 친환경 자동차 관련 기술개발과 정부 지원 과제 329
1. 2016년 국내 자동차 산업동향 29
1-1. 개요 29
1-2. 부문별 동향 31
2. 기후변화 대응 기본계획과 기후기술, 온실가스 감축 로드맵 34
2-1. 친환경자동차의 등장 배경 34
1) 에너지·기후변화 대응 정책 강화 34
(1) 에너지?기후변화 정책의 방향 34
(2) 에너지?기후변화 정책의 주요 구성요소 35
2) 자동차 배기가스의 심각성 인식 38
(1) 자동차로 인한 환경오염 38
(2) 온실가스 배출의 주범 42
2-2. 기후변화 대응 기본계획과 온실가스 감축 로드맵 45
1) 개요 45
(1) 제1차 기후변화대응 기본계획 45
(2) 2030 국가온실가스감축 기본로드맵 46
2) 국내외 기후변화 대응 동향 47
(1) 세계의 이상기후 현상 47
(2) 기후변화 대응 국제 동향 49
(3) 국내 기후변화 및 대응 52
(4) 국내 기후변화 53
3) 기후변화대응 기본계획 주요 내용 56
(1) 기후변화대응 추진전략 및 방향 56
(2) 기후변화대응을 위한 주요 과제 58
(3) 기후변화대응 기본계획 주요 내용 59
(4) 기후변화 대응정책 기대효과 62
4) 2030 국가온실가스감축 기본로드맵 주요 내용 63
(1) 국내 감축 63
(2) 국외 감축 65
2-3. 기후변화 대응 기술 로드맵(CTR : Climate Technology Roadmap) 66
1) 개요 66
(1) 충실한 연구개발(R&D) 지원 68
(2) 연구개발(R&D) 성과활용 극대화 68
(3) 전략적 홍보와 안내 70
2) 기후기술 확보 로드맵 중 친환경차 관련 기술 분야 71
(1) 연료전지 분야 71
(2) 바이오연료 분야 76
(3) 이차전지 분야 80
3) 기후산업육성모델(12개) 현황 84
(1) 모델 1. 도심형 태양광 발전 85
(2) 모델 2. 자동차 자가전원용 태양광 발전 86
(3) 모델 3. Carbon Free Energy City : 건물용 차세대 연료전지 발전 87
(4) 모델 4. 친환경 커뮤니티를 위한 수소기반 플랫폼 88
(5) 모델 5. 바이오매스-원유 리파이너리 89
(6) 모델 6. 광-CO2 바이오유전 개발 90
(7) 모델 7. 대용량 충전시스템 개발 91
(8) 모델 8. 쾌속충전 EV용 이차전지 개발 92
(9) 모델 9. 친환경 커뮤니티용 에너지저장시스템 93
(10) 모델 10. 에너지 클라우드 EMS 94
(11) 모델 11. 신재생 열원 복합이용 시스템 표준모델 개발 95
(12) 모델 12. 시멘트산업 연계 CCUS 종합 시범사업 96
3. 국내 친환경자동차 관련 정책동향 97
3-1. 3차 환경친화적 자동차 개발 및 보급 기본계획 97
1) 개요 97
(1) 추진 배경 97
(2) 그동안의 추진계획 평가 99
2) 추진방향 101
(1) 생산 101
(2) 보급 101
(3) 기술개발 101
3) 추진전략 102
(1) 경쟁력 있는 친환경차 개발 102
(2) 저비용·고효율 인프라 구축 확대 108
(3) 친환경차 활용 사회 기반 조성 114
4) 기대효과 119
5) 친환경차 보급계획 120
(1) 하이브리드차(HEV) 120
(2) 플러그인 하이브리드차(PHEV) 120
(3) 전기차(EV) 120
(4) 수소차(FCEV) 120
3-2. 에너지 신산업 육성정책과 전기차 관련 동향 123
1) 에너지 신산업 활성화 및 핵심 기술개발 전략 이행계획(’15～’17) 개요 123
(1) 정부 마중물 정책 강화, 총 4조 6천억원 시장 창출 124
(2) 핵심기술개발 과제 30개 추진, 올해 총 4,300억원 투자 125
(3) 해외 진출 지원 인프라 확보, 국제 기술협력 강화 128
2) 전기차 유료충전서비스 사업 129
(1) 사업 개요 129
(2) 추진 실적 130
(3) 향후 계획 130
3) 전기차 배터리리스사업 130
(1) 사업 개요 130
(2) 추진 실적 131
(3) 향후 계획 131
3-3. 국내 그린카 기술 수준 및 연구개발 지원전략 132
1) 국내의 그린카 분야 기술수준 132
(1) 기술분류체계 132
(2) 그린카 기술수준 및 격차 134
(3) 그린카 분야 R&D 투자전략 137
2) 그린카 부품 연구개발 전략 140
(1) 하이브리드자동차 140
(2) 전기자동차 141
(3) 연료전지자동차 142
(4) 천연가스 자동차 142
Ⅱ. 친환경자동차 시장동향과 주요국 동향 145
1. 친환경자동차 시장동향 145
1-1. 친환경차의 정의와 종류 145
1) 그린카(Green Vehicle) 정의 145
(1) 일반적인 정의 및 종류 145
(2) 그린카의 국내 정의 150
2) 그린카의 종류 151
1-2. 친환경차의 분류와 종류별 특징 152
1) 엔진구조에 따른 분류 152
(1) Electric Vehicle (xEVs) 152
(2) 내연기관(ICE) 차량 160
2) Emission에 따른 분류 162
(1) ULEV 163
(2) SULEV 163
(3) PZEV(Partial zero-emissions vehicle) 163
(4) ZEV(Zero-Emissions Vehicle) 164
3) 대체연료에 의한 분류 165
(1) 배경 및 현황 165
(2) 주요 분류 167
1-3. 친환경차 시장동향과 전망 186
1) 글로별 환경규제 현황과 자동차 업계의 대응 186
(1) 연비 및 배기가스 규제와 대응 186
(2) 온실가스 규제와 대응 187
2) 글로벌 주요 기업의 친환경차 출시 현황 188
3) 주요지역 국가별 시장동향 189
(1) 미국 189
(2) 유럽 190
(3) 중국 191
(4) 일본 192
4) 세계 친환경차 시장전망 193
(1) 세계 자동차 시장 전망 193
(2) 국내 자동차 시장전망 193
(3) 세계 친환경차 시장전망 194
(4) 국내 친환경차 내수 현황 197
5) 국내 자동차업계 친환경차 양산계획 199
(1) 전기자동차(EV) 200
(2) 플러그인 하이브리드차(PHEV) 200
(3) 하이브리드차(HEV) 200
(4) 연료전지차(FCEV) 200
2. 주요국가의 친환경 자동차 정책동향 203
2-1. 미국의 친환경차 관련 정책동향 203
1) 미국 에너지부(DoE)의 주요 정책 203
(1) ARPA-E 203
(2) EERE 205
(3) 특징 및 유의점 208
2) 연비규제 강화 209
(1) EPA와 NHTSA의 2012~2016모델년도 규제목표 210
(2) 세그먼트별 연비목표, 소형차도 연비향상 필요 212
(3) 엔진 소형화 추진 212
(4) 2016 모델년도 연비향상기술 전망 214
(5) 2016모델년도 세그먼트별 판매 전망 216
(6) 2025모델년도 규제에서 EV, PHEV, FCV 우대조치 확대 216
2-2. 유럽의 친환경차 관련 정책동향 218
1) 독일의 R&D 정책 내용 218
(1) R&D 지원 예산 218
(2) 세부 기술 내용 218
(3) 특징 및 유의점 219
2) 프랑스 221
(1) Bonus-Malus 제도 221
2-3. 일본정부의 친환경차 R&D 정책 223
1) R&D 지원 예산 223
2) 세부 항목별 지원내용 223
(1) 연료다양화 기술 223
(2) 기술도 224
(3) 로드맵 224
(4) 특징 및 유의점 228
3) 에코카 보조금 정책 229
4) 그린성장전략 230
5) FCEV를 위한 수소 스테이션 규제 완화 231
Ⅲ. 친환경차 대응 경량화 대책과 이차전지 개발동향 235
1. 연비 향상을 위한 자동차 경량화와 AL합금 235
1-1. 배경 및 필요성 235
1) 연비와 배출가스 문제 235
2) 차량 경량화를 위한 소재 기술 235
3) 일본 자동차 경량화 기술개발 프로젝트 242
4) 미국 Lightweight Materials 프로젝트 245
1-2. 차량 경량화를 위한 국내외 AL합금 기술개발 동향 248
1) 해외 기술개발 동향 248
2) 국내 기술개발 동향 255
1-3. 전자제어 용탕처리에 의한 수송기기용 항복강도 550MPa급
알루미늄 합금 및 열처리변형 제어기술 개발 259
1) 개요 259
(1) 개념 및 정의 259
(2) 기대효과 262
2) 시장동향 263
3) 기술동향 266
(1) 특허동향 266
(2) 특허관점에서의 기술수준 267
4) 연구목표 및 내용 280
(1) 기술단계(TRL) 280
(2) 연구 목표 및 내용 281
(3) 추진체계 282
(4) 단계별 연구목표 및 연구비 282
2. 전기차 개발을 위한 자동차용 이차전지와 소재 283
2-1. 배경 및 필요성 283
1) 이차전지 시장의 수요 확대 283
2) 차세대 리튬전지와 소재의 필요성 284
3) 전해액 개발 필요성 285
2-2. 전기차용 이차전지 시장과 개발동향 287
1) 전기차 시장동향 287
2) 전기차용 이차전지 시장동향 289
3) 차세대 리튬전지 개발동향 292
(1) 리튬-공기전지 기술개발 292
(2) 리튬-유황전지 기술개발 294
2-3. 리튬이온전지와 소재 개발동향 296
1) 해외 기술개발 동향 296
2) 국내 기술개발 동향 299
2-4. 리튬금속 음극을 사용하는 이차전지의 장기 안정성 확보를
위한 고기능성 전해질 개발 302
1) 개요 302
(1) 개념 및 필요성 302
(2) 기대효과 308
2) 시장동향 309
3) 기술동향 312
(1) 특허동향 312
(2) 특허관점에서의 기술 수준 319
4) 연구목표 및 내용 322
(1) 기술단계(TRL) 322
(2) 연구목표 및 내용 324
(3) 추진체계 324
(4) 단계별 연구목표 및 연구비 325
Ⅳ. 친환경 자동차 관련 기술개발과 정부 지원 과제 329
1. 산업핵심기술개발사업 그린카 지원 과제 329
1-1. 2017년 산업핵심기술개발사업 그린카 분야 지원(후보) 과제 329
1) 배터리 저가 및 안전성 향상을 위한 보급형 배터리 모듈화 기술 개발 329
(1) 개념 329
(2) 지원 필요성 329
(3) 지원기간/예산/추진체계 330
2) 디젤엔진 SCR용 탱크 일체형 Urea 공급 모듈 개발 330
(1) 필요성 330
(2) 연구목표 330
(3) 지원기간/예산/추진체계 332
3) 분리판, 기체확산층, 전극층의 계면에서의 물질전달 기능을
향상시킬 수 있는 해석기술 개발 332
(1) 개념 332
(2) 지원 필요성 333
(3) 지원기간/예산/추진체계 333
4) 48V 기반 마일드 하이브리드 연비 극대화 위한 구조 탐색 및
최적 제어기술 개발 333
(1) 개념 333
(2) 지원 필요성 334
(3) 지원기간/예산/추진체계 334
5) 48V기반 전동식 과급기용 마그네틱 기어분리/일체형
전동기시스템 설계 기술개발 334
(1) 개념 334
(2) 지원 필요성 335
(3) 지원기간/예산/추진체계 335
6) 고효율 에너지 변환을 위한 초희박 전기점화엔진 원천기술 개발 335
(1) 개념 335
(2) 지원 필요성 336
(3) 지원기간/예산/추진체계 336
7) HLSI(Homogeneous Lean charge Spark Ignition) 신연소 기술 개발 337
(1) 개념 337
(2) 지원 필요성 337
(3) 지원기간/예산/추진체계 338
8) 배터리 사용 효율 증대를 위한 잔존 수명 예측 (SOH)기술 개발 338
(1) 개념 338
(2) 지원 필요성 338
(3) 지원기간/예산/추진체계 339
9) 전력기반자동차의 핵심부품 및 요소부품의 공용화 기술 개발 339
(1) 개념 339
(2) 지원 필요성 339
(3) 지원기간/예산/추진체계 340
10) 부피 30%이상 축소가 가능한 초저손실 SiC 기반 그린카용
고밀도 전력변환시스템 기술개발 340
(1) 필요성 340
(2) 연구목표 341
(3) 지원기간/예산/추진체계 342
11) 전기자동차용 전고체 전해질 기반 고안전성 리튬이차전지 시스템 개발 342
(1) 필요성 342
(2) 연구목표 343
(3) 지원기간/예산/추진체계 343
12) 고속 필라멘트 와인딩 공법을 이용한 FCEV용 700bar
수소저장용기 제조 기술 개발 344
(1) 필요성 344
(2) 연구목표 344
(3) 지원기간/예산/추진체계 345
13) 수소전기차용 고속 터보 공기압축기에 적용 가능한 무급유
방식 베어링 개발 345
(1) 필요성 345
(2) 연구목표 346
(3）지원기간/예산/추진체계 346
14）수소전기차용 스택체결 부품 및 고전압 기능부품 기술 개발 347
(1）필요성 347
(2) 연구목표 347
(3）지원기간/예산/추진체계 348
15）수소전기차용 스택 셀피치 저감을 위한 기체확산층 기술 개발 348
(1）필요성 348
(2）연구목표 348
(3) 지원기간/예산/추진체계 349
16）전후륜 복합 전기구동 SUV 환경차량용 60kW급 모터, 인버터,
감속기, 전자식디스컨넥트 일체형 후륜 전기구동모듈 개발 350
(1) 필요성 350
(2) 연구목표 350
(3) 지원기간/예산/추진체계 351
17）벨트 구동식 ISG 엔진용 동력 연결 및 차단 기능 디커플링 장치 개발 352
(1）필요성 352
(2）연구목표 352
(3）지원기간/예산/추진체계 353
18）상용차용 Diesel-CNG 융합연소 엔진기술 개발 353
(1）필요성 353
(2）연구목표 354
(3）지원기간/예산/추진체계 355
19）연료분사압력 3,000bar 대응 초고압 커먼레일 모듈 기술 개발 355
(1）필요성 355
(2）연구목표 355
(3）지원기간/예산/추진체계 356
20）승용 Turbo CNG 엔진 핵심제어 알고리즘 및 ECU 개발 357
(1）필요성 357
(2）연구목표 357
(3）지원기간/예산/추진체계 358
1-2. 2016년 산업핵심기술개발사업 그린카 분야 지원 과제 359
1) 전자기적 다단 변속기능을 가진 80kW 전기구동시스템 개발 359
(1) 필요성 359
(2) 연구목표 359
(3) 지원내용 360
2) 배터리 및 실내난방용 경량 고효율 수가열식 유도가열히터시스템 개발 360
(1) 필요성 360
(2) 연구목표 360
(3) 지원내용 361
3) 고효율 냉각방식을 적용한 전기자동차용 고출력밀도형
전기구동시스템 개발 361
(1) 개념 361
(2) 지원 필요성 361
(3) 지원내용 362
4) 5kW급 비희토류와 희토류 자석 혼용 방식의 고출력 전동기 개발 362
(1) 개념 362
(2) 지원 필요성 362
(3) 지원내용 363
5) 전기자동차 핵심부품의 재 사용성 및 범용성을 확보할 수 있는
개방형 아키텍처 구조의 전장 플랫폼 개발 363
(1) 필요성 363
(2) 연구목표 363
(3) 지원내용 364
6) 전기동력 자동차 부품의 중소중견기업 기술경쟁력 강화를 위한
지식기반 기술지원 시스템 개발 364
(1) 필요성 364
(2) 연구목표 364
(3) 지원내용 365
7) 고속 필라멘트 와인딩 공법을 이용한 FCEV용 700bar
수소저장용기 기술 개발 365
(1) 필요성 365
(2) 연구목표 366
(3) 지원내용 366
8) FCEV 수소저장시스템 주변장치(Balance Of Tank)
수소누설 최소화 기술 개발 366
(1) 필요성 366
(2) 연구목표 367
(3) 지원내용 367
9) 연료전지 차량용 무급유 방식 베어링 고속 터보 공기압축기 개발 368
(1) 필요성 368
(2) 연구목표 368
(3) 지원내용 368
10) 연료전지 시스템 고전압 하네스 및 스택 모니터링 부품 개발 369
(1) 필요성 369
(2) 연구목표 369
(3) 지원내용 370
11) 수소연료전지차 전극층 구조 설계 및 모델 개발 370
(1) 개념 370
(2) 지원 필요성 370
(3) 지원내용 371
12) 동적 내구시험모델을 통한 차량용 연료전지 스택 수명예측 기술 개발 371
(1) 개념 371
(2) 지원 필요성 371
(3) 지원내용 372
13) EV기반 150kW급 SUV형 PHEV의 전륜 구동용 단순변속
멀티모드 구동장치 및 요소부품 기술 개발 372
(1) 필요성 372
(2) 연구목표 372
(3) 지원내용 373
14) (P)HEV 연비 향상을 위한 도로정보 활용 및 동력분배 제어 기술 개발 373
(1) 개념 373
(2) 지원 필요성 374
(3) 지원내용 374
15) 상용차용 3L급 Diesel-CNG 융합연소 엔진 개발 374
(1) 필요성 374
(2) 연구목표 375
(3) 지원내용 375
16) 연비 10% 향상을 위한 디젤엔진 시스템 열효율 향상 기술개발 376
(1) 필요성 376
(2) 연구목표 376
(3) 지원내용 376
17) 희박연소 구현을 위한 고효율 점화 시스템 개발 377
(1) 필요성 377
(2) 연구목표 377
(3) 지원내용 378
18) 중저속 디젤 엔진성능 향상을 위한 전동과급 기술개발 378
(1) 개념 378
(2) 지원 필요성 378
(3) 지원내용 379
19) 1500cc급 천연가스 전용 Turbo 엔진 기술개발 379
(1) 필요성 379
(2) 연구목표 379
(3) 지원내용 380
20) 승용 수소-LPG 혼소엔진 연비향상기술 개발 380
(1) 개념 380
(2) 지원 필요성 380
(3) 지원내용 381
1-3. 2015년 산업핵심기술개발사업 그린카 분야 지원 과제 382
1) 전기자동차 에너지 효율 향상을 위한 전력 부하 적응형 배터리
및 통합 전력 전자 모듈 기술 개발 382
(1) 필요성 382
(2) 연구목표 382
(3) 지원내용 383
2) 유도/자기공명 방식의 충전효율 90%이상 6.6kW급 전기자동차용
무선충전시스템 개발 383
(1) 필요성 383
(2) 연구목표 383
(3) 지원내용 384
3) 고정형 전기차 완속충전기를 대체하고 충전전력 요금 적용 및 전력
재 판매 사업이 가능한 이동형 완속 충전 운영시스템 기술 개발 384
(1) 필요성 384
(2) 연구목표 385
(3) 지원내용 385
4) 권선 여자동기식 고효율 모터 및 제어 기술 개발 385
(1) 개념 385
(2) 지원 필요성 386
(3) 지원내용 386
5) -20℃ 외기 조건에서 주행거리 10% 향상을 위한 소비전력 20%
저감형 전기차용 3.7 kW급 히트펌프 시스템 개발 387
(1) 필요성 387
(2) 연구목표 387
(3) 지원내용 388
6) 수소저장 무게효율 5.5wt%를 만족하는 700bar 수소저장장치용
저장용기 및 핵심부품 기술 개발 388
(1) 필요성 388
(2) 연구목표 388
(3) 지원내용 389
7) 최대배압 2.5bar의 공기를 공급할 수 있는 수소연료전지차용
공기공급시스템 기술 개발 389
(1) 필요성 389
(2) 연구목표 389
(3) 지원내용 390
8) 실차 주행연비 25% 개선이 가능한 PHEV용 e-AWD
구동시스템 기술 개발 390
(1) 필요성 390
(2) 연구목표 391
(3) 지원내용 391
9) 디젤엔진 적용 전자식 복합기능 가변밸브트레인 기술 개발 391
(1) 필요성 391
(2) 연구목표 392
(3) 지원내용 392
10) 800kPa급 고압ㆍ고정밀 NGV연료시스템 국산화 개발 393
(1) 필요성 393
(2) 연구목표 393
(3) 지원내용 394
11) 디젤엔진의 폐열회수 기술을 이용한 개질 수소 EGR시스템 개발 394
(1) 개념 394
(2) 지원 필요성 394
(3) 지원내용 395
12) 누설감지 및 능동안전기능이 적용된 CNG차량용 연료게이지 개발 395
(1) 개념 395
(2) 지원 필요성 396
(3) 지원내용 396
13) (P)HEV용 구동모터 설계 최적화 기술 및 FMEA기반
검증 프로세스 개발 396
(1) 개념 396
(2) 지원 필요성 397
(3) 지원내용 397
2. 친환경 자동차 관련 기술개발 지원과제 398
2-1. 친환경 자동차 관련 부품소재 분야 398
1) 고온·저가습 고분자 전해질 소재를 활용한 막전극 접합체 398
(1) 개요 및 필요성 398
(2) 연구목표 398
(3) 지원기간/예산/추진체계 399
2) 고안전성 에너지저장 소자용 고이온 전도도 고체전해질 소재 399
(1) 개요 및 필요성 399
(2) 연구목표 400
(3) 지원기간/예산/추진체계 400
3) EV 전력변환 소자 접합용 고효율/고방열 Cu계 접합소재 개발 400
(1) 개요 및 필요성 400
(2) 연구목표 401
(3) 지원기간/예산/추진체계 401
4) 경량 자동차 바디모듈 적용 열경화성/열가소성 하이브리드
탄소섬유 복합소재 개발 402
(1) 개요 및 필요성 402
(2) 연구목표 402
(3) 지원기간/예산/추진체계 403
5) 자동차 케이블 경량화를 위한 그래핀 기반 경량/고효율 하네스
케이블 개발 403
(1) 개요 및 필요성 403
(2) 연구목표 404
(3) 지원기간/예산/추진체계 404
6) 전기자동차용 SiC 기반 MOSFET 전력 반도체 및
1200V-200A급 Full SiC 전력 모듈 개발 405
(1) 개요 및 필요성 405
(2) 연구목표 405
(3) 지원기간/예산/추진체계 406
7) 폐니켈수소전지를 활용한 희토류/유가금속 회수 및 배터리 소재화 기술 407
(1) 개요 및 필요성 407
(2) 연구목표 407
(3) 지원기간/예산/추진체계 408
8) 1400MPa급 고인성 타이타늄 합금의 저비용 소재화 기술 408
(1) 개요 및 필요성 408
(2) 연구목표 409
(3) 지원기간/예산/추진체계 409
9) 자동차 액츄에이터용 Ti기 가역변형합금 개발 410
(1) 개요 및 필요성 410
(2) 연구목표 410
(3) 지원기간/예산/추진체계 411
10) 전자제어 용탕처리에 의한 수송기기용 항복강도 550MPa급
알루미늄 합금 및 열처리변형 제어기술 개발 411
(1) 개요 및 필요성 411
(2) 연구목표 411
(3) 지원기간/예산/추진체계 412
11) 리튬금속 음극을 사용하는 이차전지의 장기 안정성 확보를
위한 고기능성 전해질 개발 412
(1) 개요 및 필요성 412
(2) 연구목표 413
(3) 지원기간/예산/추진체계 413
12) 차체 측면 20% 경량화를 위한 금속-고분자 접합-성형
Hybrid 공정 기술 개발 414
(1) 필요성 414
(2) 연구목표 414
(3) 지원기간/예산/추진체계 415
13) 내충격성이 우수한 경량?고강도 열가소성 섬유강화
나노복합소재 및 수송기기용 부품 개발 416
(1) 개념 416
(2) 지원 필요성 416
(3) 지원기간/예산/추진체계 417
14) 나노소재를 적용한 고내열, 내마모성 엔지니어링
강화플라스틱 부품 개발 417
(1) 개념 417
(2) 지원 필요성 417
(3) 지원기간/예산/추진체계 418
2-2. 전기차, 수소차 관련 전지 및 충전 기술 분야 419
1) 충전시간 단축을 위한 유선(200 kW급) 및 무선(20 kW급)
충전시스템 개발 419
(1) 개념 419
(2) 지원 필요성 420
(3) 지원기간/추진체계 420
2) 전기차 충전수요 급증에 따른 전력수요분석 및 전력안정화 기술개발 420
(1) 개념 420
(2) 지원 필요성 421
(3) 지원기간/추진체계 421
3) 전기차 보급·확산을 위한 전기승용차 개조 기술 422
(1) 개념 422
(2) 지원 필요성 422
(3) 지원기간/추진체계 423
4) 전기 PTO를 갖는 다기능 농업용 EV Platform 개발 423
(1) 개념 423
(2) 지원 필요성 424
(3) 지원기간/추진체계 424
5) 고압수소가스 운송을 위한 트레일러용 복합용기 개발 425
(1) 개념 425
(2) 지원 필요성 425
(3) 지원기간/ 추진체계 426
6) 인산형 연료전지용 대형 분리판 국산화 기술 개발 426
(1) 필요성 426
(2) 연구목표 426
(3) 기타 지원 요건 427
(4) 지원기간/추진체계 427
7) 수소전기버스 충전소 모니터링 사업 427
(1) 필요성 427
(2) 연구목표 428
(3) 기타 지원 요건 429
(4) 지원기간/추진체계 429
8) 차량탑재형 이동형 충전기 상용화 기술 개발 429
(1) 개념 429
(2) 지원 필요성 429
(3) 지원기간/추진체계 430
표목차
Ⅰ. 친환경 자동차 시장 현황과 기술개발 동향 29
[표1-1] 11월 자동차산업 총괄표 30
[표1-2] ’16.11월 업체별 수출 현황 31
[표1-3] ‘16.11월 브랜드별 자동차 국내 판매 현황 32
[표1-4] ‘16.11월 브랜드별 승용차 국내판매 현황 33
[표1-5] ’14년 연료연소에 의한 CO2 배출량 순위 52
[표1-6] 산업부문 업종별 ‘30년 감축량 63
[표1-7] 2030년 부문별 온실가스 감축목표 64
[표1-8] 10대 기후기술 및 R&D 투자 규모(’16년) 67
[표1-9] 10대 기후기술, 50개 세부기술군 현황 69
[표1-10] 성과목표 현황 73
[표1-11] 연료전지 분야 기후산업육성 모델(3개) 75
[표1-12] 성과목표 현황 78
[표1-13] 바이오연료 분야 기후산업육성 모델(2개) 79
[표1-14] 성과목표 현황 82
[표1-15] 이차전지 분야 기후산업육성 모델(3개) 83
[표1-16] 기후산업육성모델(12개) 현황 84
[표1-17] 친환경차 종류별 특징과 내용 98
[표1-18] 제2차 친환경차 기본계획(‘11∼’15년) 친환경차 보급목표 평가 99
[표1-19] 제2차 친환경차 기본계획(‘11∼’15년) 인프라 구축목표 평가 99
[표1-20]국내 친환경차 경쟁력 비교 100
[표1-21] 2020년 전기차 성능향상 전략 102
[표1-22] 2020년 수소연료전지차 가격 저감 전략 104
[표1-23] 경쟁력 있는 차량 개발을 위한 R&D 로드맵 107
[표1-24] 전기차?충전소 보급 로드맵 108
[표1-25] 수소차?충전소 보급 로드맵 110
[표1-26] 튜브트레일러용 고압용기 113
[표1-27] 저비용·고효율 인프라 구축을 위한 R&D 로드맵 114
[표1-28] 기대 효과 119
[표1-29] 추진전략 총괄표 121
[표1-30] 핵심기술개발 현황 및 목표(요약) 128
[표1-31] 국내의 그린카 기술 분류 체계 132
[표1-31] 그린카 대분류수준의 세계 최고수준 기술보유국(유럽)과의 비교 134
[표1-33] 주요국별 그린카 원천·산업기술력 발전현황 135
[표1-34] 주요국별 그린카 중분류 단위 기술수준 비교 136
[표1-35] 주요국별 그린카 소분류 단위 기술수준 비교 137
[표1-36] 그린카 부품개발 로드맵 140
Ⅱ. 친환경자동차 시장동향과 주요국 동향 145
[표2-1] 몇 가지 타입 green car의 basic characteristic 비교 146
[표2-2] Best green car Annual Ranking 또는 Listing 요약 147
[표2-3] 환경친화적 자동차의 개발 및 보급 촉진에 관한 법률 제2조 150
[표2-4] 그린카의 국내 분류 및 특징 151
[표2-5] 그린카의 주요 장치 개요 152
[표2-6] 전기자동차의 주요 부품별 주요기능 및 특징 153
[표2-7] Hybrid 차량 종류별 기술적 특징 156
[표2-8] California Air Resources Board (CARB)에 의하여 검증된 차량의 등급 162
[표2-9] 현재의 Zero-Emissions Vehicle 예 165
[표2-10] Global Non Petroleum Fuel 사용 차량 현황 166
[표2-11] 대기환경 보전법의 바이오가스 자동차연료 제조기준 177
[표2-12] 연도별 LPG 자동차 증감 현황 182
[표2-13] LPG 연료공급 시스템의 기술별 분류 184
[표2-14] 주요국 자동차 연비 및 배기가스 규제 현황 186
[표2-15] 연비 및 배기가스 규제 세부내용 187
[표2-16] 완성차업체의 ‘20년 EU 온실가스 규제(95g/km) 대응 시나리오 187
[표2-17] 완성차업체의 ‘25년 EU 온실가스 규제(75g/km) 대응 시나리오 187
[표2-18] 업체별 친환경차 내수 197
[표2-19] 국내 업체별 친환경차 판매 실적 추이 198
[표2-20] 국내 자동차업계 친환경차 양산계획 199
[표2-21] 글로벌 친환경차 시장 현황 201
[표2-22] ARPA-E의 자동차 분야 프로그램 현황 204
[표2-23] EERE, 자동차 분야 프로그램 현황 205
[표2-24] 미국 EPA와 NHTSA의 2012∼2016모델년도 규제목표 211
[표2-25] 도로교통안전국의 기업평균연비 기준 212
[표2-26] 세그먼트별 2016모델년도의 CO2 배출량과 연비목표 212
[표2-27] 북미생산 자동차(미국판매용) 엔진의 기통수별 구성 214
[표2-28] 2016 모델년도 자동차메이커별 연비향상 기술 탑재율 215
[표2-29] 2017∼2025모델년도의 미국 CO2 배출량 및 연비규제 방침 217
[표2-30] R&D Lighthouse Project 세부 기술 분야별 지원현황 218
[표2-31] 독일의 전기차 관련 3단계 국가전략 모델 220
[표2-32] 프랑스의 Bonus-Malus 제도 222
[표2-33] 프랑스의 친환경차 추가 지원 강화 (2012. 7. 25) 222
[표2-34] 일본 자동차 관련 산업부문 R&D 예산 현황 223
[표2-35] 자동차 분야의 연료 다양화 기술도 224
[표2-36] 일본 하이브리드 버스의 연비 및 판매대수 228
[표2-37] 2012년 일본의 에코카 보조금 정책 230
Ⅲ. 친환경차 대응 경량화 대책과 이차전지 개발동향 235
[표3-1] 선진국 대비 국내기술 수준 비교 254
[표3-2] 3년간 수송기기 경량화용 알루미늄 부품소재 관련 주요 중대형 과제 현황 258
[표3-3] 국내외 시장전망 264
[표3-4] 분석대상 기술분류기준 268
[표3-5] 분석대상 유효특허 추출기준 269
[표3-6] 유효특허 선별결과 270
[표3-7] 경쟁자 Landscape 274
[표3-8] 기술수준 및 격차 280
[표3-9] 리튬-공기전지 기술 개발 현황 292
[표3-10] 리튬-유황전지 기술 개발 현황 294
[표3-11] 분석대상 기술분류 312
[표3-12] 출원인별 출원 현황 316
[표3-13] 전해액 관련 주요 특허 321
[표3-14] 기술수준 및 격차 322
Ⅳ. 친환경 자동차 관련 기술개발과 정부 지원 과제 329
그림목차
Ⅰ. 친환경 자동차 시장 현황과 기술개발 동향 29
[그림1-1] ‘15. 11월 이후 월별 자동차 생산 추이 31
[그림1-2] ‘15.11월 이후 월별 자동차 내수 판매(국산+수입) 추이 31
[그림1-3] ‘15.11월 이후 월별 자동차 수출 추이 31
[그림1-4] EU emission allowances 35
[그림1-5] 국내 자동차 등록대수 현황 (2012년 말) 40
[그림1-6] 국내 연도별 배출원별 CO 배출량 변화 41
[그림1-7] 국내 연도별 배출원별 NOx 배출량 변화 41
[그림1-8] 국내 연도별 오염물질 변화추이 42
[그림1-9] Global Land-Ocean Temperature Index (1880-2011) 43
[그림1-10] ‘30년 국가 온실가스 감축목표 46
[그림1-11] 2030년 부문별 목표 감축량 46
[그림1-12] 지구 평균 지표온도 변화 48
[그림1-13] 지구 평균 해수면 높이 변화 48
[그림1-14] 온실가스 장기배출 경로 및 대표농도경로(2000∼2100년) 49
[그림1-15] 국가 온실가스 인벤토리 보고서 52
[그림1-16] 저탄소 사회 이행 단계 57
[그림1-17] 기후기술로드맵 예시 67
[그림1-18] 수소연료전지차 구조 104
[그림1-19] HEV 종류별 비교 106
[그림1-20] 전기차 충전타워 운영방안 109
[그림1-21] 개방형 충전 네트워크 109
[그림1-22] 수소 생산 및 충전소 주요 설치계획(안) 111
[그림1-23] 기존 수소충전소와 모듈화 수소충전소 비교 112
[그림1-24] 500bar급 수소 운송용 고압용기 개발시 수소충전방식 변화 113
[그림1-25] 안전관리 필요 충전소 부품 113
[그림1-26] 수소충전소 모니터링 시스템 구축 개념(예시) 114
[그림1-27] 미국 자동차 에너지소비효율등급 표시라벨 116
[그림1-28] 녹색건물인증 가점 부여 해외사례 117
[그림1-29] 국내 친환경차 보급 전망 119
[그림1-30] 기술분야별 시장성숙도 및 기술개발 전략 126
Ⅱ. 친환경자동차 시장동향과 주요국 동향 145
[그림2-1] BEV와 H/FCEV의 에너지 효율 비교 146
[그림2-2] 전기기반 그린카의 주요 부품 구성도 153
[그림2-3] 전기자동차의 동력원 별 분류 154
[그림2-4] 차량 냉난방 조건에 따른 전기자동차 1회 충전 주행거리 158
[그림2-5] (좌) EV, (중) EREV, (우) PHEV 159
[그림2-6] 연료전지 자동차 구조도 160
[그림2-7] Nuna(좌, 중)와 Trev(우) 169
[그림2-8] 바이오에너지 변환시스템 172
[그림2-9] 세계 바이오에탄올 생산량 173
[그림2-10] Global Bio-diesel Production 원재료 분포도 175
[그림2-11] Fatty Acid Profiles of Various Feedstocks 176
[그림2-12] CNG/가솔린 겸용방식 연료공급 시스템 개략도 179
[그림2-13] CNG 전용방식 연료공급 시스템 개략도 179
[그림2-14] HCNG 엔진의 수소 혼합율에 따른 성능 개선 효과 181
[그림2-15] LPLi 연료공급 시스템의 개념도 185
[그림2-16] 지역별 친환경차 점유율 190
[그림2-17] 중국 친환경차 판매 추이 192
[그림2-18] 주요 친환경차별 판매 실적 추이 194
[그림2-19] 친환경차 연도별 시장 전망 195
[그림2-20] 친환경 자동차 가격 및 성능 특성 196
[그림2-21] 국내 친환경차별 판매 실적 추이 197
[그림2-22] 국내 친환경차별 판매 실적 추이 199
[그림2-23] 글로벌 친환경차 시장 전망 201
[그림2-24] 친환경차 시장 구성 전망 202
[그림2-25] 바이오연료 기술분야 기술로드맵 225
[그림2-26] 연료전지자동차/수소관련 기술분야 기술로드맵 226
[그림2-27] 전기자동차/전력저장기술 분야 기술로드맵 226
Ⅲ. 친환경차 대응 경량화 대책과 이차전지 개발동향 235
[그림3-1] 2020년 국가별 승용차 연비 및 CO2 규제현황 235
[그림3-2] 자동차용 알루미늄 지속 적용 가능 부품 236
[그림3-3] 자동차 부품별 알루미늄 적용에 따른 경량화 236
[그림3-4] 자동차 차체 및 외관의 알루미늄 적용 추이 (부피기준) 237
[그림3-5] 경량소재 및 알루미늄 시장 규모 237
[그림3-6] 알루미늄 압출재의 자동차 부품 적용 238
[그림3-7] 알루미늄 소재의 자동차 부품 적용량 238
[그림3-8] 알루미늄 주조재의 자동차 부품 적용 239
[그림3-9] 공정별 자동차용 알루미늄 적용 현황 및 추이 239
[그림3-10] 알루미늄 용탕 탈가스 처리 및 개념 240
[그림3-11] 국내 2020년 총 CO2 배출량 감축 목표 및 산업 부분별 감축률 241
[그림3-12] 국내 2010년 총 CO2 배출량, 수송부문 CO2 배출량 현황 241
[그림3-14] 이종소재 접합기술 개발 242
[그림3-15] 30 GPa%강성지수 스틸 개발 243
[그림3-16] 고특성 저가 비철 개발 243
[그림3-17] 저가 대량생산 CFRP 개발 244
[그림3-18] 전략적 원천 소재 개발 244
[그림3-19] Lightweight Materials프로젝트 구성 245
[그림3-20] 특성 향상 및 제조 공정개발 245
[그림3-21] Multi Material 융합 기술개발 246
[그림3-22] 모델링 및 해석 기술 개발 246
[그림3-23] SilafontTM-36 및 MagsimalTM-59 적용 부품 248
[그림3-24] SilafontTM-36 및 MagsimalTM-59 적용 부품 249
[그림3-25] 내열 고강도 알루미늄 피스톤 및 커넥팅 로드 249
[그림3-26] 고강도 알루미늄 너클 249
[그림3-27] 알루미늄 압출 및 주조재 적용 서브프레임 250
[그림3-28] 항복강도 증가에 따른 경량화 효과 250
[그림3-29] Novelis 알루미늄 판재 생산제품 251
[그림3-30] 고속철도용 고강도 알루미늄 단조재 및 인장특성 251
[그림3-31] 자동차 도어 패널(Unifont-90)(좌), 항공기 테이블 브라켓(Unifont-94)(우) 252
[그림3-32] 전자기 주조 및 초음파 처리를 이용한 주조 기술 253
[그림3-33] 전자펄스처리에 따른 미세구조제어 253
[그림3-34] 기계 가공 및 열처리에 의한 뒤틀림 완화 254
[그림3-35] Precision Air Quench (PAQ)에 의한 B 필러 뒤틀림 완화 254
[그림3-36] 전자기 연속주조 장치 개략도(좌), 전자펄스처리에 따른 기공도 제어(우) 256
[그림3-37] 전자기장 제어에 의한 용탕 처리 기술 257
[그림3-38] 주조재-전신재 겸용 알루미늄 소재 개발 개념도 257
[그림3-39] 기술개념 259
[그림3-40] 기획과제 핵심 개발기술 개념도 260
[그림3-41] 기획과제의 개발대상 필수요소 기술 261
[그림3-42] 주요시장국의 연도별 특허동향 270
[그림3-43] 주요시장국의 내외국인 특허출원현황 272
[그림3-44] IP 포트폴리오로 파악한 기술시장 성장단계 272
[그림3-45] 기술발전 개념도 283
[그림3-46] 리튬-유황전지(좌) 및 리튬-공기전지(우) 구성도 284
[그림3-47] 전기자동차 시장 전망 287
[그림3-48] 전기자동차 배터리 가격 저감 목표 289
[그림3-49] 자동차용 배터리의 개발 전망 290
[그림3-50] 글로벌 리튬이차전지 시장 추이 및 전망 290
[그림3-51] 에너지저장 기술분야 전략 로드맵 291
[그림3-52] 고체전해질 형태의 리튬-공기전지 개념도 293
[그림3-53] 젤 형태의 리튬-공기전지 개념도 293
[그림3-54] 리튬-유황전지의 구조 295
[그림3-55] Solid Energy社의 1,337 Wh/L 리튬금속전지 296
[그림3-56] Sion power社의 리튬-유황전지 297
[그림3-57] ORNL의 리튬-유황전지 298
[그림3-58] PolyPlus社의 Protected Li Electrode (PLE) 및 리튬-공기전지 299
[그림3-59] Toyota社의 리튬-공기 전지 개발 결과 299
[그림3-60] 국내 전기자동차종 전지 개발 로드맵 303
[그림3-61] 미국 DOE의 EV, PHEV 및 HEV에서의 충전심도와
에너지용량 및 출력/에너지 용량 비 303
[그림3-62] 일본 NEDO, 3단계 고성능전지시스템 기술개발 사업 구성 맵 307
[그림3-63] 이차전지 산업의 규모 310
[그림3-64] 연도별 주요시장국 내·외국인 특허출원 현황 313
[그림3-65] 주요시장국 내·외국인 특허출원 현황 314
[그림3-66] 세부기술별 점유율 분석 317
[그림3-67] 전체 연도별 특허 동향 320
Ⅳ. 친환경 자동차 관련 기술개발과 정부 지원 과제 329