전기 자동차 - 2019년을 돌아보며

이미지 출처: 왼쪽 위 – 바이 에어로스페이스, 오른쪽 위 – 아폴롱 로봇 셔틀, 왼쪽 아래 – 데틀레프스 이베코 태양광 RV, 오른쪽 아래 – 이베코 크레알리스

전기 자동차 - 2019년을 돌아보며
Tech Article By: Luke Gear, Technology Analyst, IDTechEx

거대 자동차 제조사들 중 내연기관에서 벗어나려는 전환에 시급성을 보인 곳은 거의 없습니다. 게다가 자동차 시장은 2019년에 또다시 하락세를 맞이할 것으로 예상되는 반면, 전기차 신흥 주자들은 잠자는 기존 업체들의 코앞에서 엄청난 성장을 이루어냈습니다. 이 중 상당 부분이 (출고가 아닌) 주문량이기는 하지만, 완성차 업체들이 지금 정신을 차리지 않는다면 영원히 차리지 못할 것입니다.

Fuel cells are losing the battle in most mobility segments

It is clear to IDTechEx that fuel cells have few opportunities in light and medium-duty mobility segments, and 2019 cements this. The main problem fuel cells face competing with batteries is additional and highly inefficient energy-conversion steps: first converting water to H2 with electricity, and then the fuel cell itself is roughly 60% efficient when converting H2 back to electricity and water for the vehicle (large heat losses). As a result, fuel cells need an abundance of renewable energy to operate cleanly, which in itself will be a challenge.

Moreover, fuel cell vehicles still need a sizable battery for high-power and energy harvesting; they have moving parts (= maintenance); hydrogen charging infrastructure costs many multiples that of a fast charger; they rely on expensive raw materials; there is no roadmap to economies of scale, and so on.

Three new nails were placed in the coffin of fuel cell vehicles in 2019:

• China issued a statement that the fuel cell subsidy will not remain in place beyond 2020, reflecting that progress with fuel cells is very poor, despite financial incentives.
• Fuel cells are losing opportunities in heavy-duty segments: approaching half of European pure electric buses use top-up charging by gantries or intermittent non-stop charging with bits of catenary. This means a smaller (cheaper) battery is needed, making fuel cells less competitive.
• The head of VW Group (auto number one) said serious inefficiency of fuel cells denies them a place in its agenda.

It is confusing, then, that Toyota has prioritized fueled vehicles in the form of fuel cell and hybrid versions, mainly with cars.

이번 크리스마스에 스루지(인색한 사람)가 되는 것을 피하기 위해, 연료 전지는 올해 몇 가지 긍정적인 소식을 맞이했습니다. 현대차는 연료 전지 트럭을 발표했고, 니콜라(Nikola)는 14,000대의 사전 예약과 함께 인상적인 파트너십을 발표했습니다. 그러나 이러한 긍정적인 소식들은 연료 전지가 장거리 대형 부문에서만 경쟁력이 있다는 더 넓은 추세를 일반적으로 반영할 뿐입니다. 그리고 이것도 현재로서는 그렇다는 말이며, 이 분야에서조차 배터리(테슬라 세미)와의 치열한 경쟁이 있을 것입니다.

Newcomers made the running in what matters

In 2019, newcomers made most of the running with pure electric vehicles that are rapidly becoming the only show in town. Tesla stormed ahead in a declining car market, underpinning growth in the US and Europe by selling vehicles the giants still do not offer (see chart).

Indeed, VW Group executives admitted they lack the skills as yet (and admitted that Tesla is no longer at risk financially). Elon Musk pointed out that the Audi e-tron and Mercedes equivalent in 2019 turned out to be copies of six-year-old Teslas. He was being kind. With no attempt at Tesla streamlining, their inferior drag factor and lack of the latest Tesla motor efficiency led to inferior range, with sales to prove it. Range sells cars. Long range pure electric cars have three times the resale value.

The model 3 underpins electric car growth in the U.S. Battery Icon indicates BEV, all others PHEV. Data source: InsideEVs

To the eternal shame of the giants, even the more futuristic start-ups made a giant splash: Sono Motors took over 10,000 orders for its all-over solar car (= $200 million), and start-up Lightyear took over $10 million in orders for its high-priced, advanced solar cars (with record range for any production car, and with half the typical battery size). Beyond conformal solar technology, Lightyear also showed-off how to make axial flux in-wheel motors with a record power-to-weight ratio.

Despite these wins, it is still a serious challenge moving from prototypes and hype to serial production. Thus far, Tesla is the only survivor. Sono need to raise 255 million euros ($250 million) to get to production: in order to continue they need 50 million euros ($56 million) by the end of 2019.

Giants promise

Of the giants, car number one VW Group continued its U-turn, promising to invest more on pure electric vehicles than any other company on Earth. It published figures showing it would grab 20% of planned global battery production in the process. However, we must wait to see if it can make vehicles people want to buy in the necessary large numbers.

Hyundai showed modernity with excellent pure electric cars, below Tesla price segments, getting excellent order books. It is also the first OEM to offer a large solar roof on a production car. Light users will get 10% of their electricity on Sonatas in S Korea. Hyundai additionally promises a large solar roof on pure electric Hyundais and Kias, including a translucent one.

Bye Aerospace took large orders

Bye Aerospace, with Tesla-like technology in an aircraft, took 1100 orders for its two and four seaters: sleeping leaders Cessna and Piper may face oblivion when they awake. Bye did not even need to sell any of their fully proven solar options. In perhaps the most significant electric aviation news of 2019, the acquisition of Siemens electric and hybrid-electric propulsion activities by Rolls Royce took place.

유인 전기 항공기의 경우, 소형 피스톤 및 터보프롭 항공기 모두를 대체하는 데 있어 성장이 매우 유망해 보입니다. 그러나 이 시장의 진정한 가치는 더 큰 상업용 제트기에 있으며, 이들은 전기 추진의 성공에 필요한 에너지 밀도와 규제를 갖추기까지는 아직 먼 미래의 일입니다. 또한, eVTOL 디자인(또는 에어택시)에 대한 지나친 과장도 존재하는데, 불과 몇 년 안에 이것이 급성장하는 현실이 될 것이라는 약속에도 불구하고, 매우 특정한 사례들을 제외하면 진실은 그와는 사뭇 다를 가능성이 높습니다. 당분간 도시 상공을 날아다니는 모습을 볼 수 있을 거라고 기대하지 마세요.

Newcomers grab the truck market

지구로 돌아와 보니, 테슬라는 출시 첫 주에 사이버트럭 사전 주문 25만 건(= $10억 이상)을 즉시 확보하며 리비안의 입지를 위협했다(리비안은 앞서 아마존으로부터 맞춤형 순수 전기 배송 트럭 주문 10만 건을 받은 바 있다).

리비안과 테슬라 모두에게 진정한 시험대는 포드의 전기 픽업트럭 시장 진출이 될 것이다. 리비안의 R1T 픽업트럭은 2020년 말부터 인도가 시작될 예정이며, 테슬라 사이버트럭은 2021년 말 생산 라인에서 출고될 예정인 가운데, 포드는 이에 자극받아 2022년까지 포드 F-시리즈의 전기차 버전을 출시하겠다고 약속하고 있다(F-시리즈는 2018년 미국 픽업트럭 판매량의 30.8%를 차지했다). 전기차(EV)의 부상에 대응하는 데 소극적이었던 포드의 순수 전기차 F-150은 판도를 바꿀 수 있는 변수가 될 수 있다. 이는 픽업트럭 시장의 거대 기업인 포드가 대량 생산 전문성, 규모의 경제, 충성도 높은 고객층, 확립된 딜러 네트워크 등 기존 강점을 바탕으로 시장에 진입하기 전, 리비안과 테슬라가 시장 점유율을 확보할 수 있는 시간이 얼마 남지 않았음을 의미한다. 포드가 단기간 내에 전기차 기술에서 동등한 수준에 도달할 수 있을지가 관건이며, 이를 위해 인수합병을 통해 목표를 달성해야 할 수도 있다.

Meanwhile, back at the ranch, Daimler (world number one in trucks) has been realizing it will face the same future in trucks as with its buses, where it tumbled from leadership. Announcing a layoff of 10,000 people this year, it will not participate in the new form of transportation called the robot shuttle.

현명하게도 현대자동차는 버스 시장에 진출했으며, 테슬라도 강력한 트럭 진입 이후 그 뒤를 따를 수 있습니다. 중국의 자동차 거대 기업들도 버스와 트럭 시장에 진출해 있는데, 이는 ‘피크 카(자동차 보급 정체)’ 직면에 대처하는 좋은 전략입니다. ‘중국의 구글'인 바이두는 중국의 선도적인 버스 회사인 킹롱과 협력하여 100대가 넘는 로봇 셔틀을 배치함으로써 로봇 셔틀 선두 주자 중 하나가 되었습니다. 실제로 이들 기업 중 어느 곳도 피크 카를 걱정할 필요가 없습니다.

2년 연속 위축된 자동차 시장을 배경으로 테슬라에 배출가스 크레디트 거래로 수십억 달러를 지불하는 기업들은 특히 취약해 보인다. 일부는 파트너십을 위해 동분서주하고 있지만, “칠면조 두 마리가 모여도 독수리가 되지는 않는다”는 속담이 떠오른다.

Off-road on track

Komatsu in construction, agriculture and mining (CAM) is proving more impressive than leader Caterpillar. Komatsu has leadership in such things as autonomy, supercapacitor power regeneration, hybrid and pure electric excavators; a Swiss company has adapted a giant Komatsu mining truck to be pure electric with an impressive 40kW regeneration capability.

CNH is another dark horse doing amazing electric things. It is not only in construction, agriculture and mining but also in trucks and buses. For example, Iveco, a CNH Industrial brand, is a global manufacturer of light, medium and heavy commercial vehicles, city and intercity buses and coaches, fire fighting vehicles, defense vehicles and off-road vehicles for construction and mining work.

Three months after CNH Industrial joined US-based fuel cell truck-maker, Nikola, the partners have now started developing their first joint product: the Nikola Tre battery-electric truck for the European market.

고마쓰처럼 CNH는 전기차로 잘 알려져 있지 않지만, 두 회사 모두 선두 주자이며 다른 기업들이 자사 차량을 첨단 방식으로 전동화하는 수혜를 누리고 있기도 합니다. 예를 들어, 이베코(Iveco)의 레저용 차량은 현재 모터홈 공급업체인 데틀레프(Dethleffs)를 통해 태양광 패널이 장착된 형태로 제공되고 있으며(상당한 수준의, 그러나 완전하지는 않은 에너지 자립을 제공함),.

Monster buses

There is a trend to monster pure electric buses without rails and with only intermittent power pickup thanks to large batteries on board (variously called road trains, trams or bus rapid transit). In 2019, CNH Iveco landed some nice orders for its award winning Crealis with non-stop power pickup.

In 2018 and 2019, Skoda Electric has tested a new electric trolleybus model in Plzeň, Czech Republic. The 18-meter bendy bus is made in cooperation with Iveco that lent its bus chassis (made in France). The electrics come from Skoda Electric.

Škoda는 또한 체코 플젠에 있는 시설에서 전기버스의 조립을 담당하고 있습니다. 굴절 트롤리버스는 이베코의 어반웨이 버스 차체를 탑재하고 있으며 구동 배터리가 장착되어 있습니다. 이 버스는 가능한 모든 곳에서 가공전차선에 연결되지만, 배터리를 통해 가공전차선이 없는 구간에서도 주행할 수 있습니다. Škoda는 이 배터리를 “인모션 차지(In-Motion Charge)”라고 부르며, 전기버스가 전체 경로의 50퍼센트 동안만 연결되어 있어도 충분하다고 말합니다.

이로써 우리는 ‘자동차 수요 정점’이라는 대재앙에 직면하지 않은 또 다른 다크호스를 만나게 됩니다. 2019년, 현재 중국 자본이 소유하고 있는 볼보 그룹은 건설·광산용 차량과 버스, 트럭을 생산하고 있습니다. 이 회사는 스웨덴 예테보리에서 순수 전기 버스 부문에서 금액 기준 유럽 최대 규모의 수주를 따냈다. 볼보 그룹은 업계 최초의 완전 자율 주행 순수 전기 광산 운반차, 최고 수준의 하이브리드 굴착기 중 하나, 그리고 타사의 부러움을 사는 종합 광산 관리 시스템을 보유하고 있다.

Concluding remarks

So there you have it. Buses and trucks are the new battleground to escape from peak car. They could well be a bigger business than cars in 15 years. In addition, construction, agriculture and mining vehicles are one business that should not be overlooked, with a market value for electric vehicles easily exceeding $150 billion by 2030. Those active in these sectors could well shoot past most of leading car makers in size and profit by electrifying enthusiastically, not reluctantly.

To find out more about Electric Vehicle research available from IDTechEx please visit www.IDTechEx.com/research/EV or contact us at Research@IDTechEx.com.

이 주제에 대해 IDTechEx 및 다른 기업들과 소통하기 위해, IDTechEx 이벤트에서는 다음 행사를 주최합니다: 전기차 – 모든 것이 변하고 있다 (Electric Vehicles – Everything is changing), 2020년 5월 13일 – 14일, 독일 베를린 에스트렐 컨벤션 센터 www.ElectricVehiclesEurope.Tech.