전기 자동차: 인공 지능을 통해 지속 가능한 미래를 향해 나아가다

자동차 시장은 전 세계 온실가스 배출 문제와 고갈 가능한 전력 자원 사용 문제를 해결하기 위해 전기 자동차가 도입되면서 큰 변화를 맞이하고 있습니다. 이러한 차량에 대한 수요가 가속화되는 것은 소비자 행동, 규제, 프로세스 흐름에서의 AI 기술 통합이라는 세 가지 주요 영역의 변화에서 비롯됩니다.

에 따라 EV-Volumes.com , “2022년에는 총 1,050만 대의 새로운 BEV(배터리 전기 자동차)와 PHEV(플러그인 전기 자동차)가 인도되었으며, 이는 2021년 대비 55% 증가한 것입니다.”

“이제 전기 자동차가 미래라는 것이 분명해졌으며, 미래는 많은 사람들이 예상했던 것보다 더 빠르게 다가오고 있습니다. 캘리포니아와 다른 주에서는 이미 2035년 이후에는 새로운 휘발유 차량이 판매되지 않을 것이라고 선언했습니다.”라고 CEO인 Dave Lewis는 말했습니다. MoveEV .

산발적인 코로나19 사태와 봉쇄에도 불구하고 중국은 2022년 말까지 전년 대비 EV 판매량이 82% 증가하며 순위표 1위에 올랐습니다.

중국 정부의 전기 자동차 보조금, 소형 전기 자동차 산업의 확장, 상대적으로 저렴한 브랜드의 등장 등은 중국에서 이 분야가 폭발적으로 성장하는 데 기여하는 몇 가지 요인입니다.

중국에 이어 유럽이 전체 매출의 약 11%를 차지했습니다. 엄격한 기후법 및 규정은 유럽 운송 산업을 주도합니다. “55세에게 적합” 프로그램은 법률이 "2030년까지 EU 배출량을 최소 55%까지 줄이는 EU의 기후 목표 달성을 법적 의무"로 만드는 방법을 정의합니다.

그러나 유럽 전기차 시장은 러시아의 우크라이나 침공으로 에너지 위기가 임박한 상황이다. 전기 비용의 상승은 전기 자동차 운전의 경제성에 영향을 미치고 있으며, 이는 휘발유 자동차보다 운행 비용이 더 많이 들 수 있습니다. 이러한 전기 가격의 급등은 대륙이 전기 운송으로 전환하는 것을 잠재적으로 방해할 수 있습니다.

“에너지 위기 이전에 이(EV로의 전환)를 살펴보면 2023년에서 2024년 정도의 전환점을 보고 있었습니다. 하지만 향후 0.55달러의 관세가 있다고 가정하면 전환점은 2026년으로 이동합니다. ” 마리아 벵트손이 말했다. , Ernst & Young의 파트너.

몇몇 국가에서는 기후 변화의 위협과 재생 가능한 자원 풀의 고갈을 중심으로 정책을 수립하고 있습니다. 바이든 행정부는 미국의 탈탄소화를 추진하고 있다. 소개 2030년까지 전기차 비율 50% 목표

"오늘날 거의 모든 자동차 제조업체는 무공해 자동차를 장기 전략의 핵심으로 삼고 있으며, 아마도 더 중요한 것은 중기 투자 계획일 것입니다." S&P 글로벌 모빌리티 . 보고서는 EV가 더 이상 신생 산업이 아니지만 중국, 독일, 프랑스, 영국과 같은 시장에서 주류가 될 만큼 충분한 견인력을 얻었음을 강조했습니다.

EV의 채택은 주로 기술 발전에 의해 주도되었으며, AI를 자동차에 통합하면 운전을 쉽고 안전하게 만드는 기능이 향상되었습니다.

에 따라 연구 및 시장 , “글로벌 자동차 인공 지능(AI) 시장은 2022~2030년 예측 연도 동안 연평균 성장률(CAGR) 29.2%로 성장할 것으로 예상되며 그 가치는 343억 달러 이상에 달할 것입니다.”

또한 자동차 AI 시장의 성장은 "정교한 차량에 대한 수요 증가와 자동차 산업이 전기로 전환하는 것"을 직접적으로 반영한 것이라고 지적했습니다.

제한된 주행 거리, 긴 충전 시간, 스마트 그리드와의 통합과 같은 과제는 AI 기술의 도입으로 해결되고 있습니다.

“전기 자동차의 민감도가 높아지면 차량에서 더 많은 데이터를 얻을 수 있습니다. 이 데이터는 제조업체, 서비스 담당자 및 운전자가 사용할 수 있습니다.”라고 Cliff Rice는 말했습니다. 로크웰 오토메이션 .

그는 또한 제조업체가 이 데이터를 사용하여 운전자 지원 알고리즘을 개선하고, 유지 관리가 필요한 운전 패턴을 이해하고, 고급 진단 및 소프트웨어 업데이트를 제공하여 차량 성능을 향상하고 수명을 늘릴 수 있다고 설명했습니다.

예측 분석은 배터리 기술 발전에 중요한 역할을 합니다. 예측 유지보수를 사용하는 이러한 기술은 배터리의 효율성과 신뢰성을 향상시키고 있습니다. 이는 배터리가 최적의 수준에서 작동하고 고성능을 제공하며 고장 위험을 최소화하도록 보장하기 때문에 중요합니다.

"배터리는 화학적, 전기적, 소프트웨어 측면에서 매우 복잡한 구성 요소입니다." 리카르드 빈지가 말했다. , 볼보의 데이터 과학자. "그러나 데이터 분석은 그것들이 어떻게 사용되는지, 운전자에게 어떻게 영향을 미치는지, 차량의 다른 구성 요소가 어떻게 영향을 미치는지 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다."

사용자 경험 외에도 엔지니어는 AI를 사용하여 구성 요소의 설계 및 작업 효율성을 향상시키고 있습니다.

“생성 열 설계 접근 방식에 AI를 사용함으로써 우리는 완전히 자율적으로 며칠 만에 수천 번의 설계 반복을 생성하고 시뮬레이션할 수 있습니다. 여기에서 규모와 속도를 완전히 파악하기 위해 열 엔지니어가 하나의 설계를 만드는 데 걸리는 시간에 우리는 이미 1,000개를 만들었습니다.”라고 Diabatix CEO는 말했습니다. 리벤 버베켄.

몇몇 회사는 사용자에게 두 기술의 장점을 모두 제공하기 위해 유명 기술 기업과 협력하고 있습니다.

포드는 협력했다 Google과 협력하여 클라우드 서비스와 인공 지능 및 기계 학습 전문 지식을 활용합니다. 테슬라 레버리지 사용자에게 원격 서비스를 제공하는 클라우드를 통해 소프트웨어를 업데이트하는 AI입니다. 폭스바겐과 마이크로소프트도 마찬가지다. 손을 잡았다 텔레매틱스 및 생산성 솔루션을 제공하여 Azure IoT 및 PowerBI의 강력한 기능을 활용합니다.

주요 OEM(Original Equipment Manufacturer)은 이제 e-모빌리티 산업으로의 전환이 불가피하다고 확신하고 있습니다.

BYD Auto는 전기 자동차에 생산 및 판매 노력을 집중하여 BEV 및 PHEV 판매량이 3배 증가하여 2022년 PHEV 및 BEV 분야의 선두 제조업체가 되었습니다. Tesla는 17%의 시장 점유율로 전 세계 BEV 판매를 장악한 반면, Volkswagen Group은 유럽에서는 PHEV 판매 감소로 인해 EV 판매가 10% 증가했습니다.

기존 자동차 제조업체들은 전기가 전통적인 휘발유와 디젤을 대체하는 새로운 세계에 적응하기 위해 비즈니스 모델을 재창조하고 있습니다. 자동차 제조사들이 사들이고 있다 모든 배터리 전기 자동차를 만들기 위해 공장을 개조하면서 얻을 수 있습니다. 일부 기업은 전기차를 만드는 데 드는 높은 비용으로 인해 파트너를 찾아야 하는 반면, 다른 기업은 인수 후보가 되고 있습니다.

업계의 저명한 기업들은 전통적인 내연기관을 개선하여 이를 완전히 제거하는 선두주자가 되고 있습니다. Tesla, Volkswagen, Toyota, General Motors, Nissan과 같은 주요 기업이 시장에 새로운 모델을 출시하고 있습니다.

EV 산업으로의 전환은 배터리 기술, 제동 시스템, 조향 시스템, 추진 장치 배치 분야에서 많은 혁신 기회를 가져오고 있습니다. 2020년에는 그 이상 18,000 전기자동차(EV) 분야 글로벌 특허동향에 따르면 특허출원은 평균 50% 수준이다.

특허 출원 동향은 기술의 속도를 시사하는 동시에 업계에서 일어나고 있는 새로운 변화에 대한 공정한 그림도 제공합니다. 에 따라 보고서 2020년 유럽 특허청(EPO)에서 발표한 바에 따르면, 배터리 및 기타 전기 저장 기술에 대한 특허 출원은 전 세계적으로 연간 14% 증가했으며, 그 중 88%는 배터리 기술 혁신을 제공했습니다.

전기 자동차는 배터리 제조를 위한 리튬 공급 수요가 가장 높습니다. 오늘날의 수요가 2050년으로 예측된다면, 미국 시장만으로도 현재 전 세계적으로 생산되는 것의 3배를 채굴해야 하지만, 꼭 이래야 할까요?

ㅏ 최근 보고서 “리튬 수요는 가장 리튬 집약적인 시나리오에 비해 2050년에 최대 92%까지 감소할 수 있습니다. 이는 자동차 의존도 감소, EV 배터리 크기 조정, 강력한 재활용 시스템 구축이라는 세 가지 주요 정책 개입을 통해 이루어질 수 있습니다.”

이러한 배터리에 대한 기존 충전 인프라는 증가하는 수요를 충족할 수 없습니다. 막대한 투자가 진행되고 있지만 비용, 선택, "범위 불안" 이전에는 배터리 팩이 상당한 주행 거리를 제공하지 못하고 충전 시간이 오래 걸렸던 분야에서 급증했습니다. 가장 빠른 차량 및 충전기 - Lucid Air가 제공할 수 있는 것으로 알려짐 약 300마일 20분 안에 범위가 확장되고, 충전 시간당 100~200마일 일반 EV의 경우 일반적입니다.

이러한 우려를 완화하기 위해 전력회사는 전기 판매를 늘리려는 노력과 함께 전국에 고속 충전 네트워크를 구축하려는 신속한 노력이 있었습니다. 이상 유틸리티 60개 미국의 주요 고속도로를 따라 전국적인 고속 충전 네트워크를 개발하는 것을 목표로 하는 전국 전기 고속도로 연합(National Electric Highway Coalition)을 설립하기 위해 힘을 합쳤습니다. 급속 충전기의 수는 이미 크게 증가했습니다. 6,500 오늘부터 이용 가능하며 더 많은 상품이 있습니다 약속을 진행 중입니다.

제너럴 모터스(GM)와 파일럿(Pilot Co) 계획 미국 전역에 걸쳐 충전소 네트워크를 구축하고 협력하여 미국 운전자가 사용할 수 있는 고속 충전기 수의 약 20%를 늘릴 예정입니다.

세계가 휘발유 구동 차량에서 전기 차량으로 전환함에 따라 수백만 명의 사람들이 다양한 방식으로 전력망에 의존하게 될 것으로 추정됩니다. 이는 전력망에 부담을 주지 않으면서 증가하는 전력 수요를 수용하기 위해 발전 용량을 늘려야 함을 의미합니다. 에너지부에 따르면 , 미국에서는 주로 전기 자동차의 높은 참여로 인해 2050년까지 전력 소비가 38% 증가할 것으로 예상됩니다.

텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스에서 실시된 연구에서는 모든 개인용 자동차, 트럭, SUV가 플러그인 전기 모델로 변환되는 주별 평가 시나리오를 수행했습니다. 그만큼 공부하다 주의 에너지 소비가 와이오밍주에서는 17%, 메인주에서는 55%로 급증한 것으로 나타났습니다. \

그만큼 소비 대부분의 주에서 20~30% 수준이다. 일부 주에서는 초과 부하를 감당할 수 있는 가용 용량을 보인 반면, 다른 주에서는 전력을 공급하기 위해 충전 시간에 대한 이상적인 사례 가정이 이루어졌습니다. EV 충전용 그리드 용량은 전원을 연결하는 시간에 따라 크게 달라집니다. 피크가 아닌 시간 소비가 적을 때.

모든 추측과 가능성에도 불구하고 상상된 "배출 제로" 세계는 현재 도로를 달리는 화석 연료 구동 차량에 어떤 일이 일어나는지 인식하지 못하는 것 같습니다. 순환하는 아이디어 중 하나는 전통적인 엔진 구동 자동차를 전기 자동차로 개조하는 것입니다.

최근 업계 행사에서 Toyota의 CEO인 Akio Toyota는 전기 및 수소 전력으로 전환된 두 대의 빈티지 코롤라를 전시함으로써 사업이 전환 시장에 진출할 것임을 알렸습니다.

도요다 CEO는 “신차 판매를 모두 전기차로 전환하는 것만으로는 2050년 탄소배출 제로를 달성할 수 없는 것이 현실”이라고 말했다. 기자 회견. “이미 소유하고 있는 사랑하는 자동차에 옵션을 제공하는 것이 중요합니다.”

일부 전문가는 리모델링 아이디어를 지지하는 반면, 다른 전문가는 전기 자동차가 재정적 자원이 제한된 개인에게는 실행 가능한 옵션이 아닐 것이라고 생각합니다.

“ ICE 자동차를 EV로 개조하는 방법을 생각하고 계시다면 그런 일은 일어나지 않을 것 같아요. 사람들은 평소처럼 단순히 대체 자동차로 EV를 구매하지만 먼저 플러그인 하이브리드 자동차를 보유함으로써 두 기술을 넘나들 수 있습니다.”라고 Trevor Curwin은 말했습니다. Sheeva.ai .

외부 요인과 한계로 인한 어려움에도 불구하고 EV 산업의 급속한 확장은 전기 자동차가 여전히 존재하며 운송의 미래를 형성하는 데 중요한 역할을 할 것임을 강력히 시사합니다.